(57)【要約】【課題】ヒートポンプ型熱源空調機への冷却送風温度や加熱送風温度の指令値と実際値とが懸け離れることをなくして、良好な温湿度制御結果を得る。【解決手段】ヒートポンプ型熱源空調機１からの冷却送風温度の実測値をＴＳＣｒとし、ヒートポンプ型熱源空調機１への冷却送風温度の指令値ＴＳＣに対して、「ＴＳＣｒ−β１≦ＴＳＣ≦ＴＳＣｒ＋α１」の制約条件を定める。ヒートポンプ型熱源空調機１への加熱送風温度の指令値ＴＳＨに対しても同様に「ＴＳＨｒ−β２≦ＴＳＨ≦ＴＳＨｒ＋α２」の制約条件を定める。【選択図】　　　　図１
2004020032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却および加熱を同時に行い所定の温度に調整された空気を送風することが可能なヒートポンプ型熱源空調機と、蒸気を生成する加湿器とを備え、前記ヒートポンプ型熱源空調機の冷却送風温度および加熱送風温度、ならびに前記加湿器の稼動率を調節することによって、前記ヒートポンプ型熱源空調機からの温調空気および前記加湿器からの蒸気の供給を受ける空調制御対象室内の温湿度を制御する温湿度制御システムにおいて、
前記空調制御対象室内の温度を検出する温度検出手段と、
前記空調制御対象室内の湿度を検出する湿度検出手段と、
前記温度検出手段からの検出温度および前記湿度検出手段からの検出湿度、ならびに室内温度の設定値および室内湿度の設定値を用いて、予め定められている予測モデルに従って、前記ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度および加熱送風温度ならびに前記加湿器に指令する加湿器稼働率を求める演算手段とを備え、さらに、
前記ヒートポンプ型熱源空調機からの冷却送風温度の実測値を基準としてその前後に設定される第１の許容範囲に、前記演算手段によって求められる冷却送風温度が必ず入るようにする制約条件を設定する第１の制約設定手段と、
前記ヒートポンプ型熱源空調機からの加熱送風温度の実測値を基準としてその前後に設定される第２の許容範囲に、前記演算手段によって求められる加熱送風温度が必ず入るようにする制約条件を設定する第２の制約設定手段とのうち少なくとも何れか１つを備えたことを特徴とする温湿度制御システム。
【請求項２】
冷却および加熱を同時に行い所定の温度に調整された空気を送風することが可能なヒートポンプ型熱源空調機と、蒸気を生成する加湿器とを備え、前記ヒートポンプ型熱源空調機の冷却送風温度および加熱送風温度、ならびに前記加湿器の稼動率を調節することによって、前記ヒートポンプ型熱源空調機からの温調空気および前記加湿器からの蒸気の供給を受ける空調制御対象室内の温湿度を制御する温湿度制御システムにおいて、
前記空調制御対象室内の温度を検出する温度検出手段と、
前記空調制御対象室内の湿度を検出する湿度検出手段と、
前記温度検出手段からの検出温度および前記湿度検出手段からの検出湿度、ならびに室内温度の設定値および室内湿度の設定値を用いて、予め定められている予測モデルに従って、前記ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度および加熱送風温度ならびに前記加湿器に指令する加湿器稼働率を求める演算手段とを備え、さらに、
前記演算手段によって求められる冷却送風温度の今回値と既に求められたその前回値との差が、予め設定される第１の許容範囲に必ず入るようにする制約条件を設定する第１の制約設定手段と、
前記演算手段によって求められる加熱送風温度の今回値と既に求められたその前回値との差が、予め設定される第２の許容範囲に必ず入るようにする制約条件を設定する第２の制約設定手段とのうち少なくとも何れか１つを備えたことを特徴とする温湿度制御システム。
【請求項３】
請求項１又は２の何れか１項に記載された温湿度制御システムにおいて、
前記演算手段は、前記温度検出手段からの検出温度および前記湿度検出手段からの検出湿度、ならびに室内温度の設定値および室内湿度の設定値を用いて、予め定められている予測モデルに従って、冷水コイルおよび温水コイルと前記加湿器とを用いた温湿度制御システムを想定した場合の冷水弁開度および温水弁開度ならびに加湿器稼働率を求め、この求めた冷水弁開度および温水弁開度ならびに加湿器稼働率を、前記ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度および加熱送風温度に変換することを特徴とする温湿度制御システム。
【請求項４】
冷却および加熱を同時に行い所定の温度に調整された空気を送風することが可能なヒートポンプ型熱源空調機と、蒸気を生成する加湿器とを備え、前記ヒートポンプ型熱源空調機の冷却送風温度および加熱送風温度、ならびに前記加湿器の稼動率を調節することによって、前記ヒートポンプ型熱源空調機からの温調空気および前記加湿器からの蒸気の供給を受ける空調制御対象室内の温湿度を制御する温湿度制御方法において、
前記空調制御対象室内の温度を検出する第１のステップと、
前記空調制御対象室内の湿度を検出する第２のステップと、
前記第１のステップで検出された温度および前記第２のステップで検出された湿度および室内温度の設定値および室内湿度の設定値を用いて、予め定められた予測モデルに従って、前記ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度および加熱送風温度ならびに前記加湿器に指令する加湿器稼働率を求める第３のステップとを有し、さらに、
前記ヒートポンプ型熱源空調機からの冷却送風温度の実測値を基準としてその前後に設定される第１の許容範囲に、前記第３のステップによって求められる冷却送風温度が必ず入るようにする制約条件を設定する第４のステップと、
前記ヒートポンプ型熱源空調機からの加熱送風温度の実測値を基準としてその前後に設定される第２の許容範囲に、前記第３のステップによって求められる加熱送風温度が必ず入るようにする制約条件を設定する第５のステップとのうち少なくとも何れか１つを有することを特徴とする温湿度制御方法。
【請求項５】
冷却および加熱を同時に行い所定の温度に調整された空気を送風することが可能なヒートポンプ型熱源空調機と、蒸気を生成する加湿器とを備え、前記ヒートポンプ型熱源空調機の冷却送風温度および加熱送風温度、ならびに前記加湿器の稼動率を調節することによって、前記ヒートポンプ型熱源空調機からの温調空気および前記加湿器からの蒸気の供給を受ける空調制御対象室内の温湿度を制御する温湿度制御方法において、
前記空調制御対象室内の温度を検出する第１のステップと、
前記空調制御対象室内の湿度を検出する第２のステップと、
前記第１のステップで検出された温度および前記第２のステップで検出された湿度および室内温度の設定値および室内湿度の設定値を用いて、予め定められた予測モデルに従って、前記ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度および加熱送風温度ならびに前記加湿器に指令する加湿器稼働率を求める第３のステップとを有し、さらに、
前記第３のステップによって求められる冷却送風温度の今回値と既に求められたその前回値との差が、予め設定される第１の許容範囲に必ず入るようにする制約条件を設定する第４のステップと、
前記第３のステップによって求められる加熱送風温度の今回値と既に求められたその前回値との差が、予め設定される第２の許容範囲に必ず入るようにする制約条件を設定する第５のステップとのうち少なくとも何れか１つを有することを特徴とする温湿度制御方法。
【請求項６】
請求項４又は５の何れか１項に記載された温湿度制御方法において、
前記第３のステップでは、前記第１のステップで検出された温度および前記第２のステップで検出された湿度、ならびに室内温度の設定値および室内湿度の設定値を用いて、予め定められている予測モデルに従って、冷温水コイルと前記加湿器とを用いた温湿度制御システムを想定した場合の冷水弁開度および温水弁開度ならびに加湿器稼働率を求め、この求めた冷水弁開度および温水弁開度ならびに加湿器稼働率を前記ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度および加熱送風温度に変換するようにしたことを特徴とする温湿度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空調制御対象室内の温湿度を制御する温湿度制御システムおよび温湿度制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
冷却、加熱および加湿機能を備える空調装置を用いて空調制御対象室内の温湿度制御を行う場合、冷却，加熱，加湿機能の作用は温度と湿度（相対湿度）に関して図４に示した矢印の方向性を有し、冷却，加熱，加湿機能の能力を適宜に調節して温湿度を制御する。図４において、横軸は温度（℃）、縦軸は相対湿度（％ＲＨ）を示し、原点は仮に空調を行なって来なかったとした場合に自然条件に依存して変化して来たはずの温度湿度のその時刻での組み合わせに相当する。
【０００３】
すなわち、冷却機能は、温度を下げるとともに、温度を下げることで空気中の水蒸気を凝結させ除去して湿度を下げる。加熱機能は、温度を上げるとともに、温度を上げることで空気中の飽和蒸気量を増大させて湿度を下げる。加湿機能は、空気中に蒸気を供給して湿度を上げるとともに、加熱型の加湿器であれば若干ではあるが温度を上げるし、吸熱型の加湿器であれば若干ではあるが温度を下げる。加熱型の加湿器としては電極式，電熱式などがある。吸熱型の加湿器としては水噴霧式，気化式などがある。
【０００４】
そして、例えば加湿器が加熱型であるとして、図４で原点から、空調実施によってＡ点の温湿度に変化させる場合に、Ａ点を挟む加熱機能と加湿機能（加熱型）を使ってＡ点に到達したとすれば、用いたエネルギーは明らかに必要最小限である。また、同様に原点からＢ点に変化させる場合に、Ｂ点を挟む冷却機能と加熱機能を使ってＢ点に到達したとすれば、やはり用いたエネルギーは必要最小限である。更に、原点からＣ点に変化させる場合に、Ｃ点は加熱機能の矢印上に存在するので、加熱機能のみを使ってＣ点に到達したとすれば、やはり用いたエネルギーは必要最小限である。
【０００５】
ところが、従来の温湿度制御方法では、用いるエネルギーを上述したように必要最小限とすることは容易でなく、多くの場合には冷却機能、加熱機能、加湿機能の全てが同時に使われる結果となり、よって、これら三つの機能が夫々の効果を互いに打ち消し合うことによってエネルギーが無駄に使われ、省エネルギーとは程遠い状況であることが多かった。一方、後に言及する数理計画型モデル予測制御方法には、原点と到達すべき点の位置関係がどうなっていたとしても、先に述べたように最小限必要な二つの機能、あるいは、一つの機能のみを適切に選択してそれらだけを使うようにする自動メカニズムが備わっており、この作用が要因して数理計画型モデル予測制御方法は省エネルギー性に優れている。
【０００６】
図５に従来の温湿度制御システムの一例として、ヒートポンプ型熱源空調機と加湿器を用いた温湿度制御システムの要部を示す。同図において、１はヒートポンプ型熱源空調機、２はヒートポンプ型熱源空調機１からの温調空気の供給を受ける空調制御対象室、３は空調制御対象室２内に配置された室内温度センサ、４は空調制御対象室２内に配置された室内湿度センサ、５は空調制御対象室２内に蒸気を供給する加湿器、６は制御装置である。
【０００７】
ヒートポンプ型熱源空調機１は、１台のコンプレッサ１−６を用いて冷却コイル１−１および加熱コイル１−２が夫々に調節され、冷却コイル１−１により一旦所定の温度（冷却送風温度）まで冷却すると同時に除湿し、加熱コイル１−２で所定の温度（加熱送風温度）まで加熱した空気、すなわち所定の温度に調整された空気（温調空気）をファン１−３により送風することが可能な空調用装置であり、操作量指令として冷却送風温度と加熱送風温度を受け付ける。
【０００８】
また、冷却コイル１−１と加熱コイル１−２の熱バランスを調節するため、調整用熱交換器１−５とファン１−４が設けられており、冷房時は外気に放熱し、暖房時は外気より吸熱することにより熱バランスが調整される。なお、各コイルと調整用熱交換器とコンプレッサ間の冷媒配管は省略されているが、このようなヒートポンプ型熱源空調機と加湿器とを一体に組み合わせたものとしては、例えば特開２０００−１８７６６号公報に記載されている。
【０００９】
制御装置６は、室内温度センサ３からの室内温度ｔｐｖおよび室内湿度センサ４からの室内湿度ＲＨｐｖと、図示されていない温度設定器からの室内温度の設定値ｔｓｐおよび湿度設定器からの室内湿度の設定値ＲＨｓｐとを用いて所定の演算を行って、冷却送風温度ＴＳＣ（℃），加熱送風温度ＴＳＨ（℃）および加湿器稼働率Ｍ（％）を求め、ヒートポンプ型熱源空調機１および加湿器５に指令する。これにより、空調制御対象室２内へのヒートポンプ型熱源空調機１からの温調空気および加湿器５からの蒸気の供給量が調節され、空調制御対象室２内の温湿度が設定された値に制御される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このヒートポンプ型熱源空調機と加湿器を用いた温湿度制御システムでは、ヒートポンプ型熱源空調機１に指令する冷却送風温度ＴＳＣや加熱送風温度ＴＳＨが現在の実測値よりも大幅に高い又は低い温度とされた場合、ヒートポンプ型熱源空調機１の冷却，加熱機能の応答性が加湿器５の応答性に比べて比較的に遅いために、冷却送風温度や加熱送風温度の実測値が指令されたＴＳＣやＴＳＨに追従するまでに長い時間を要する。このため、ヒートポンプ型熱源空調機１に指令される冷却送風温度や加熱送風温度とその実測値とが懸け離れたものとなってしまい、指令された加湿器稼働率Ｍで即座に稼動するのは応答性の速い加湿器５のみとなることから、良好な温湿度制御結果が得られ難いという問題があった。
【００１１】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ヒートポンプ型熱源空調機に指令される冷却送風温度や加熱送風温度とその実測値とが懸け離れることがなく、良好な温湿度制御結果を得ることの可能な温湿度制御システムおよび温湿度制御方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために本発明は、冷却および加熱を同時に行い所定の温度に調整された空気を送風することが可能なヒートポンプ型熱源空調機と、蒸気を生成する加湿器とを備え、ヒートポンプ型熱源空調機の冷却送風温度および加熱送風温度、ならびに加湿器の稼動率を調節することによって、ヒートポンプ型熱源空調機からの温調空気および加湿器からの蒸気の供給を受ける空調制御対象室内の温湿度を制御する温湿度制御システムにおいて、空調制御対象室内の温度を検出する温度検出手段と、空調制御対象室内の湿度を検出する湿度検出手段と、これら温湿度検出手段からの検出温度および検出湿度および室内温度の設定値および室内湿度の設定値を用いて、予め定められている予測モデルに従って、ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度および加熱送風温度ならびに加湿器に指令する加湿器稼働率を求める演算手段とを設け、さらに、演算手段によって求められる冷却送風温度が、ヒートポンプ型熱源空調機からの冷却送風温度の実測値を基準としてその前後に設定される第１の許容範囲に必ず入るようにする制約条件を設定する第１の制約設定手段と、演算手段によって求められる加熱送風温度が、ヒートポンプ型熱源空調機からの加熱送風温度の実測値を基準としてその前後に設定される第２の許容範囲に必ず入るようにする制約条件を設定する第２の制約設定手段とのうち少なくとも何れか１つを設けたものである。
【００１３】
この発明によれば、ヒートポンプ型熱源空調機からの冷却送風温度の実測値ＴＳＣｒを基準としてその前後に第１の許容範囲が設定され、この第１の許容範囲に冷却送風温度ＴＳＣが入る、すなわち「ＴＳＣｒ−β１≦ＴＳＣ≦ＴＳＣｒ＋α１」の制約条件を満たすように、ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度ＴＳＣが決定される。
また、ヒートポンプ型熱源空調機からの加熱送風温度の実測値ＴＳＨｒを基準としてその前後に第２の許容範囲が設定され、この第２の許容範囲に加熱送風温度の設定値ＴＳＨが入る、すなわち「ＴＳＨｒ−β２≦ＴＳＨ≦ＴＳＨｒ＋α２」の制約条件を満たすように、ヒートポンプ型熱源空調機に指令する加熱送風温度ＴＳＨが決定される。
【００１４】
なお、α１，β１，α２，β２は許容範囲の幅を示すための非負の値であり、必ずしもα１＝β１、α２＝β２である必要はない。
また、場合によって、第１の許容範囲と第２の許容範囲の何れか一方のみを設けるようにしてもよい。すなわち、「ＴＳＣｒ−β１≦ＴＳＣ≦ＴＳＣｒ＋α１」、「ＴＳＨｒ−β２≦ＴＳＨ≦ＴＳＨｒ＋α２」の何れか一方の制約条件のみを設定するようにしてもよい。
【００１５】
また、本発明は、冷却および加熱を同時に行い所定の温度に調整された空気を送風することが可能なヒートポンプ型熱源空調機と、蒸気を生成する加湿器とを備え、ヒートポンプ型熱源空調機の冷却送風温度および加熱送風温度、ならびに加湿器の稼動率を調節することによって、ヒートポンプ型熱源空調機からの温調空気および前記加湿器からの蒸気の供給を受ける空調制御対象室内の温湿度を制御する温湿度制御システムにおいて、空調制御対象室内の温度を検出する温度検出手段と、空調制御対象室内の湿度を検出する湿度検出手段と、温度検出手段からの検出温度および湿度検出手段からの検出湿度、ならびに室内温度の設定値および室内湿度の設定値を用いて、予め定められている予測モデルに従って、ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度および加熱送風温度ならびに加湿器に指令する加湿器稼働率を求める演算手段とを設け、さらに、演算手段によって求められる冷却送風温度の今回値と既に求められたその前回値との差が、予め設定される第１の許容範囲に必ず入るようにする制約条件を設定する第１の制約設定手段と、演算手段によって求められる加熱送風温度の今回値と既に求められたその前回値との差が、予め設定される第２の許容範囲に必ず入るようにする制約条件を設定する第２の制約設定手段とのうち少なくとも何れか１つを設けたものである。
【００１６】
この発明によれば、これから求める冷却送風温度の今回値と既に求められたその前回値との差（ΔＴＳＣ＝ＴＳＣ（ｎｅｗ）　−ＴＳＣ（ｏｌｄ）　）が予め設定される第１の許容範囲に必ず入る。すなわち「−δ１≦ΔＴＳＣ≦γ１」の制約条件を満たす。
また、これから求める加熱送風温度の今回値と既に求められたその前回値との差（ΔＴＳＨ＝ＴＳＨ（ｎｅｗ）　−ＴＳＨ（ｏｌｄ）　）が予め設定される第２の許容範囲に必ず入る。すなわち「−δ２≦ΔＴＳＨ≦γ２」の制約条件を満たす。
【００１７】
なお、δ１，γ１，δ２，γ２は許容範囲の幅を示すための非負の値であり、必ずしもδ１＝γ１、δ２＝γ２である必要はない。
また、場合によって、第１の許容範囲と第２の許容範囲の何れか一方のみを設けるようにしてもよい。すなわち、「−δ１≦ΔＴＳＣ≦γ１」、「−δ２≦ΔＴＳＨ≦γ２」の何れか一方の許容範囲のみを設定するようにしてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施の形態１〕
図１はこの発明に係るヒートポンプ型熱源空調機と加湿器を用いた温湿度制御システムの一実施の形態（実施の形態１）の要部を示すブロック図である。このシステムでは、図５に示した制御装置６の代わりに、制御装置７を使用している。また、ヒートポンプ型熱源空調機１における冷却送風温度を実測する温度センサ１５と、ヒートポンプ型熱源空調機１における加熱送風温度を実測する温度センサ１６とを設けている。
【００１９】
制御装置７は、その演算ブロック７−１において、室内温度センサ３からの室内温度ｔｐｖおよび室内湿度センサ４からの室内湿度ＲＨｐｖと、図示されていない温度設定器からの室内温度の設定値ｔｓｐおよび湿度設定器からの室内湿度の設定値ＲＨｓｐとを用いて、各制約条件のもとで所定の演算を行って、冷却送風温度ＴＳＣ（℃），加熱送風温度ＴＳＨ（℃）および加湿器稼働率Ｍ（％）を求める。
【００２０】
制約設定ブロック７−２は、温度センサ１５からの冷却送風温度の実測値ＴＳＣｒを中心としてその前後に第１の許容範囲を定める。この実施の形態では、「ＴＳＣｒ−β１」〜「ＴＳＣｒ＋α１」の範囲を第１の許容範囲として定める。なお、α１，β１は非負の値であり、必ずしもα１＝β１である必要はない。
【００２１】
制約設定ブロック７−３は、温度センサ１６からの加熱送風温度の実測値ＴＳＨｒを中心としてその前後に第２の許容範囲を定める。この実施の形態では、「ＴＳＨｒ−β２〜ＴＳＨｒ＋α２」の範囲を第２の許容範囲として定める。なお、α２，β２は非負の値であり、必ずしもα２＝β３である必要はない。
【００２２】
これにより、「ＴＳＣｒ−β１≦ＴＳＣ≦ＴＳＣｒ＋α１」の制約条件が満たされ、かつ「ＴＳＨｒ−β２≦ＴＳＨ≦ＴＳＨｒ＋α２」の制約条件が満たされるように、冷却送風温度ＴＳＣおよび加熱送風温度ＴＳＨが決定され、ならびに加湿器稼働率Ｍが決定される。その結果、ヒートポンプ型熱源空調機１に指令される冷却送風温度ＴＳＣや加熱送風温度ＴＳＨとそれらの実測値とが懸け離れることがなくなり、したがって指令された通りに加湿器稼働率Ｍで即座に稼働するのは加湿器５のみという状況を回避することができるので、良好な温湿度制御結果を得ることが可能となる。
【００２３】
すなわち、「即座に実現できない冷却送風温度ＴＳＣや加熱送風温度ＴＳＨがヒートポンプ型熱源空調機１に指令され、そして、指令された通りに即座に稼動するのは応答の速い加湿器５のみである」という望ましくない事態が生じることがなく、良好な温湿度制御結果を得ることが可能となる。
【００２４】
なお、この実施の形態１では、制御装置７に制約設定ブロック７−２と７−３の両方を設けたが、場合によっては、制約設定ブロック７−２と７−３の何れか一方のみを設けるようにしてもよい。すなわち、「ＴＳＣｒ−β１≦ＴＳＣ≦ＴＳＣｒ＋α１」、「ＴＳＨｒ−β２≦ＴＳＨ≦ＴＳＨｒ＋α２」の何れか一方の制約条件のみを設定するようにしてもよい。
【００２５】
〔実施の形態２〕
図２はこの発明に係るヒートポンプ型熱源空調機と加湿器を用いた温湿度制御システムの他の実施の形態（実施の形態２）の要部を示すブロック図である。このシステムでは、図５に示した制御装置６の代わりに、制御装置８を使用している。
【００２６】
制御装置８は、その演算ブロック８−１において、室内温度センサ３からの室内温度ｔｐｖおよび室内湿度センサ４からの室内湿度ＲＨｐｖと、図示されていない温度設定器からの室内温度の設定値ｔｓｐおよび湿度設定器からの室内湿度の設定値ＲＨｓｐとを用いて、各制約条件のもとで所定の演算を行って、冷却送風温度ＴＳＣ（℃），加熱送風温度ＴＳＨ（℃）および加湿器稼働率Ｍ（％）を求める。
【００２７】
制約ブロック８−２は、冷却送風温度ＴＳＣの今回値をＴＳＣ（ｎｅｗ）　とし、前回値をＴＳＣ（ｏｌｄ）　とし、この冷却送風温度ＴＳＣの今回値ＴＳＣ（ｎｅｗ）　と前回値ＴＳＣ（ｏｌｄ）　との差をΔＴＳＣとし、このΔＴＳＣを中心としてその前後に第１の許容範囲を定める。この実施の形態では、「−δ１≦ΔＴＳＣ≦γ１」の範囲を第１の許容範囲として定める。なお、δ１，γ１は、非負の値であり、必ずしもδ１＝γ１である必要はない。
【００２８】
制約ブロック８−３は、加熱送風温度ＴＳＨの今回値をＴＳＨ（ｎｅｗ）　とし、前回値をＴＳＨ（ｏｌｄ）　とし、この加熱送風温度ＴＳＨの今回値ＴＳＨ（ｎｅｗ）　と前回値ＴＳＨ（ｏｌｄ）　との差をΔＴＳＨとし、このΔＴＳＨを中心としてその前後に第２の許容範囲を定める。この実施の形態では、「−δ２≦ΔＴＳＨ≦γ２」の範囲を第２の許容範囲として定める。なお、δ２，γ２は、非負の値であり、必ずしもδ２＝γ２である必要はない。
【００２９】
これにより、「−δ１≦ΔＴＳＣ≦γ１」の制約条件を満たし、かつ「−δ２≦ΔＴＳＨ≦γ２」の制約条件を満たす冷却送風温度ＴＳＣおよび加熱送風温度ＴＳＨがヒートポンプ型熱源空調機１へ指令され、ならびに加湿器５へ加湿器稼働率Ｍが指令されるので、ヒートポンプ型熱源空調機１に指令される冷却送風温度ＴＳＣや加熱送風温度ＴＳＨがその実測値と懸け離れることがない。
【００３０】
したがって、「即座に実現できない冷却送風温度ＴＳＣや加熱送風温度ＴＳＨがヒートポンプ型熱源空調機１に指令され、そして、指令された通りに加湿器稼働率Ｍで即座に稼動するのは応答性の速い加湿器５のみである」という望ましくない事態が生じることがなく、良好な温湿度制御結果を得ることが可能となる。この実施の形態２では、ヒートポンプ型熱源空調機１からの冷却送風温度や加熱送風温度を実測する必要がなく、実施の形態１のような温度センサ１５や１６は不要である。
【００３１】
なお、この実施の形態２では、「−δ１≦ΔＴＳＣ≦γ１」、「−δ２≦ΔＴＳＨ≦γ２」の何れか一方の制約条件のみを設定するようにしてもよい。
【００３２】
〔実施の形態３〕
ヒートポンプ型熱源空調機は、１台のコンプレッサを使って冷却および加熱を同時に行い所定の温度に調整された空気を送風することが可能なので、この点だけでも省エネルギー性に優れている。このヒートポンプ型熱源空調機を用いた温湿度制御システムに、冷温水コイルを用いた温湿度制御システムに採用されている数理計画型モデル予測制御方法による温湿度制御方法を適用すれば、更なる省エネルギーの実現が期待できる。
【００３３】
図３に、ヒートポンプ型熱源空調機を用いた温湿度制御システムを基本システムとし、この基本システムに冷温水コイルを用いた温湿度制御システムを想定した温湿度制御方法を組み合わせた温湿度制御システムの要部を示す。このシステムでは、図１に示した制御装置７の代わりに、制御装置９を使用している。
【００３４】
制御装置９は、その演算ブロックＢＬ１において、室内温度センサ３からの室内温度ｔｐｖおよび室内湿度センサ４からの室内湿度ＲＨｐｖと、図示されていない温度設定器からの室内温度の設定値ｔｓｐおよび湿度設定器からの室内湿度の設定値ＲＨｓｐとを用いて、各制約条件のもとで数理計画型モデル予測制御方法に従って冷水弁開度θＣ（％）および温水弁開度θＨ（％）ならびに加湿器稼働率Ｍ（％）を求め、この冷水弁開度θＣ（％）および温水弁開度θＨ（％）ならびに加湿器稼働率Ｍ（％）を、冷却送風温度ＴＳＣおよび加熱送風温度ＴＳＨに変換する。
【００３５】
なお、このシステムには冷水弁や温水弁は実在しないので、冷水弁や温水弁が存在していると想定して冷水弁開度θＣおよび温水弁開度θＨを求める。また、演算ブロックＢＬ１は、数理計画型モデル予測制御方法に従って冷水弁開度θＣ，温水弁開度θＨおよび加湿器稼働率Ｍを求める際、下記（１）式で示された目的関数を使用する。
【００３６】
すなわち、演算ブロックＢＬ１は、所定の制約条件の下で、この目的関数を最小化する冷水弁開度θＣ（％）および温水弁開度θＨ（％）ならびに加湿器稼働率Ｍ（％）を求め、この求めた冷水弁開度θＣおよび温水弁開度θＨならびに加湿器稼働率Ｍを、冷却送風温度ＴＳＣおよび加熱送風温度ＴＳＨに変換する。
目的関数＝Ｑ１・（ｔ−ｔｓｐ）２　＋Ｑ２・（ＲＨ−ＲＨｓｐ）２　＋Ｗ１・θＣ２　＋Ｗ２・θＨ２　＋Ｗ３・Ｍ２　　・・・・（１）
なお、この（１）式において、Ｑ１，Ｑ２，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は重みを示す係数である。
【００３７】
数理計画型モデル予測制御方法については、「空気調和・衛生工学会学術講習会講演論文集（２００１．９．２６．〜２８（京都）、Ｅ−８　省エネルギー型温湿度制御方法の新旧比較）」などに開示されているので、ここでの詳しい説明は省略する。
【００３８】
演算ブロックＢＬ２は、演算ブロックＢＬ１からの冷水弁開度θＣと予め固定値として定められている冷水弁開度の初期値θＣｓｔとの差ΔθＣ（ΔθＣ＝θＣ−θＣｓｔ）、および演算ブロックＢＬ１からの温水弁開度θＨと予め固定値として定められている温水弁開度の初期値θＨｓｔとの差ΔθＨ（ΔθＨ＝θＨ−θＨｓｔ）ならびに加湿器稼働率Ｍと予め固定値として定められている加湿器稼働率の初期値Ｍｓｔとの差ΔＭ（ΔＭ＝Ｍ−Ｍｓｔ）を求める。
【００３９】
演算ブロックＢＬ３は、演算ブロックＢＬ２からのΔθＣに所定の変換係数ｋ１を乗じて冷却送風温度の変化分ΔＴＳＣを求める（ΔＴＳＣ＝ｋ１×ΔθＣ）。演算ブロックＢＬ５は、演算ブロックＢＬ２からのΔθＨに所定の変換係数ｋ２を乗じ、さらにΔＭに所定の変換係数ｋ３を乗じて足し合わせて加熱送風温度の変化分ΔＴＳＨを求める（ΔＴＳＨ＝ｋ２×ΔθＨ＋ｋ３×ΔＭ）。
【００４０】
演算ブロックＢＬ４は、予め固定値として定められている冷却送風温度の初期値ＴＳＣｓｔに演算ブロックＢＬ３からの冷却送風温度の変化分ΔＴＳＣを加算して冷却送風温度ＴＳＣを求める（ＴＳＣ＝ＴＳＣｓｔ＋ΔＴＳＣ）。そして、演算ブロックＢＬ４は、求めた冷却送風温度ＴＳＣをヒートポンプ型熱源空調機１に指令する。
【００４１】
演算ブロックＢＬ６は、予め固定値として定められている加熱送風温度の初期値ＴＳＨｓｔに演算ブロックＢＬ５からの加熱送風温度の変化分ΔＴＳＨを加算して加熱送風温度ＴＳＨを求める（ＴＳＨ＝ＴＳＨｓｔ＋ΔＴＳＨ）。そして、演算ブロックＢＬ６は、求めた加熱送風温度ＴＳＨをヒートポンプ型熱源空調機１に指令する。
【００４２】
制約設定ブロックＢＬ７は、温度センサ１５からの冷却送風温度の実測値ＴＳＣｒを受け取り、この冷却送風温度の実測値ＴＳＣｒを中心としてその前後に第１の許容範囲（「ＴＳＣｒ−β１」〜「ＴＳＣｒ＋α１」）を演算ブロックＢＬ１の演算に先立って定める。これによって、求める冷却送風温度ＴＳＣが上記第１の許容範囲に入るようにする制約条件が演算ブロックＢＬ１に設定される。
【００４３】
制約設定ブロックＢＬ８は、温度センサ１６からの加熱送風温度の実測値ＴＳＨｒを受け取り、この加熱送風温度の実測値ＴＳＨｒを中心としてその前後に第２の許容範囲（「ＴＳＨｒ−β２」〜「ＴＳＨｒ＋α２」）を演算ブロックＢＬ１の演算に先立って定める。これによって、求める加熱送風温度ＴＳＨが上記第２の許容範囲に入るようにする制約条件が演算ブロックＢＬ１に設定される。
【００４４】
なお、数理計画型モデル予測制御方法に従って制御演算を行う場合、目的関数の重み係数を変更するようにしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように本発明によれば、ヒートポンプ型熱源空調機からの冷却送風温度の実測値を基準としてその前後に第１の許容範囲が設定され、この第１の許容範囲に冷却送風温度が入るように、ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度よび加熱送風温度ならびに加湿器に指令する加湿器稼働率が決定される。また、ヒートポンプ型熱源空調機からの加熱送風温度の実測値を基準としてその前後に第２の許容範囲が設定され、この第２の許容範囲に加熱送風温度が入るように、ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度および加熱送風温度ならびに加湿器に指令する加湿器稼働率が決定される。すなわち、ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度や加熱送風温度とそれらの実測値とが懸け離れてしまう事態がなくなるので、良好な温湿度制御結果を得ることが可能となる。
【００４６】
また、本発明によれば、これから求める冷却送風温度の今回値と既に求められたその前回値との差が予め設定される第１の許容範囲に必ず入るように、ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度および加熱送風温度ならびに加湿器に指令する加湿器稼働率が決定され、また、これから求める加熱送風温度の今回値と既に求められたその前回値との差が予め設定される第２の許容範囲に必ず入るように、ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度および加熱送風温度ならびに加湿器に指令する加湿器稼働率が決定されるので、ヒートポンプ型熱源空調機に指令される冷却送風温度や加熱送風温度とそれらの実測値とが懸け離れてしまう事態がなくなるので、良好な温湿度制御結果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るヒートポンプ型熱源空調機と加湿器を用いた温湿度制御システムの一実施の形態（実施の形態１）の要部を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るヒートポンプ型熱源空調機と加湿器を用いた温湿度制御システムの他の実施の形態（実施の形態２）の要部を示すブロック図である。
【図３】ヒートポンプ型熱源空調機を用いた温湿度制御システムを基本システムとし、この基本システムに冷温水コイルを用いた温湿度制御システムを組み合わせた温湿度制御システム（実施の形態３）の要部を示すブロック図である。
【図４】温度と湿度（相対湿度）に関する冷却，加熱，加湿機能の作用を説明する図である。
【図５】従来のヒートポンプ型熱源空調機と加湿器を用いた温湿度制御システムの要部を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…ヒートポンプ型熱源空調機、２…空調制御対象室、３…室内温度センサ、４…室内湿度センサ、５…加湿器、７〜９…制御装置、７−１…演算ブロック、７−２，７−３…制約設定ブロック、８−１…演算ブロック、８−２，８−３…制約設定ブロック、１５，１６…温度センサ、ＢＬ１〜ＢＬ６…演算ブロック、ＢＬ７，ＢＬ８…制約設定ブロック。
【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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