(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被制御対象室に調和空気を供給する空調機と、前記被制御対象室から前記空調機に戻す還気に外気を取り入れて還気と外気との混合空気とする外気取入手段と、前記被制御対象室の温度および湿度が目標温度および目標湿度となるように前記空調機からの調和空気の温湿度を制御する制御手段とを備えた空調制御システムにおいて、
前記制御手段による前記空調機からの調和空気の現在の温湿度の制御状態に基づいて、前記目標温度に対して定められる温度設定下限値および温度設定上限値と前記目標湿度に対して定められる湿度設定下限値および湿度設定上限値とで規定される目標範囲の外側の領域に、前記混合空気の現在の温湿度の状態点があるか否かを推測する推測手段と、
前記混合空気の現在の温湿度の状態点が前記目標範囲の外側の領域にあると推測された場合、その推測された領域にあるであろう混合空気の現在の温湿度の状態点に最も近い前記目標範囲の枠状の状態点に前記目標温度および目標湿度を遷移させる目標温湿度遷移手段と
を備え、
前記制御手段による前記空調機からの調和空気の現在の温湿度の制御状態は、冷房中か、暖房中か、非冷房でかつ非暖房中かのいずれかと、除湿中か、加湿中か、非除湿でかつ非加湿中かのいずれかである
ことを特徴とする空調制御システム。
【請求項２】
被制御対象室に調和空気を供給する空調機と、前記被制御対象室から前記空調機に戻す還気に外気を取り入れて還気と外気との混合空気とする外気取入手段と、前記被制御対象室の温度および湿度が目標温度および目標湿度となるように前記空調機からの調和空気の温湿度を制御する制御手段とを備えた空調制御システムにおいて、
前記制御手段による前記空調機からの調和空気の現在の温湿度の制御状態に基づいて、前記目標温度に対して定められる温度設定下限値および温度設定上限値と前記目標湿度に対して定められる湿度設定下限値および湿度設定上限値とで規定される目標範囲の内側の領域に、前記混合空気の現在の温湿度の状態点があるか否かを推測する推測手段と、
前記混合空気の現在の温湿度の状態点が前記目標範囲の内側の領域にあると推測された場合、前記空調機に戻す還気の現在の温湿度の状態点に前記目標温度および目標湿度を遷移させる目標温湿度遷移手段と
を備え、
前記制御手段による前記空調機からの調和空気の現在の温湿度の制御状態は、冷房中か、暖房中か、非冷房でかつ非暖房中かのいずれかと、除湿中か、加湿中か、非除湿でかつ非加湿中かのいずれかである
ことを特徴とする空調制御システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された空調制御システムにおいて、
遷移させる前の前記目標温度および目標湿度からその目標温度と目標湿度とで定られる温湿度の状態点のエンタルピを求め、遷移させた後の前記目標温度および目標湿度からその目標温度と目標湿度とで定られる温湿度の状態点のエンタルピを求め、そのエンタルピ差を省エネルギー量として算出する省エネルギー量算出手段を
を備えたことを特徴とする空調制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被制御対象室からの還気に外気を取り入れて空調制御を行う空調制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、クリーンルームなどにおいては、室内の空気質を確保するために、被制御対象室からの還気の一部を空調機に戻し、この空調機へ戻す還気に外気を取り入れて還気と外気との混合空気とし、この混合空気を必要に応じて空調機で冷却又は加熱し、或いは加湿し、調和空気として被制御対象室内へ供給するようにしている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
図１３に還気に外気を取り入れて空調制御を行う従来の空調制御システムの概略を示す。同図において、１は被制御対象室（クリーンルーム）、２は被制御対象室１に調和空気を供給する空調機、Ｔ２は空調機２から吹き出される調和空気の温度（空調機吹出温度）ｔＳＡを検出する給気温度センサ、Ｔ３は被制御対象室１内の温度（被制御室温度）ｔｐｖを検出する室内温度センサ、Ｈ３は被制御対象室１内の湿度（被制御室湿度）ｘｐｖを検出する室内湿度センサである。
【０００４】
空調機２は、冷却コイル２−１と、加熱コイル２−２と、加湿器２−３と、給気ファン２−４とを備えており、冷却コイル２−１には冷水弁ＣＶ１を介して冷水が供給され、加熱コイル２−２には温水弁ＣＶ２を介して温水が供給され、加湿器２−３には蒸気弁ＣＶ３を介して蒸気が供給される。空調機２に対しては、外気ファンＦ１と、排気ファンＦ２と、外気取入ダンパＣＡＶ１と、排気ダンパＣＡＶ２と、空調機制御装置４とが設けられている。
【０００５】
空調機制御装置４は、湿度コントローラＨＩＣと温度コントローラＴＩＣ１およびＴＩＣ２とを備え、給気温度センサＴ２が検出する空調機吹出温度ｔＳＡ、室内温度センサＴ３が検出する被制御室温度ｔｐｖおよび室内湿度センサＨ３が検出する被制御室湿度ｘｐｖに基づいて、冷水弁ＣＶ１を介する冷却コイル２−１への冷水の量、温水弁ＣＶ２を介する温水コイル２−２への温水の量および蒸気弁ＣＶ３を介する加湿器２−３への蒸気の量を制御する。
【０００６】
この空調制御システムにおいて、被制御対象室１からの還気ＲＡ０は排気ダンパＣＡＶ２へ至り、その一部が排気ＥＡOUT として排出され、残りが還気ＲＡ１として空調機２に戻される。また、外気ファンＦ１を介する外気ＯＡINが外気取入ダンパＣＡＶ１へ至り、その全てが外気ＯＡ１として空調機２に送られる。これにより、空調機２において、被制御対象室１から戻された還気ＲＡ１と外気取入ダンパＣＡＶ１からの外気ＯＡ１とが混合され、すなわち還気ＲＡ１に外気ＯＡ１が取り入れられ、混合空気ＭＩＸ１とされる。
【０００７】
この空調制御システムにおいて、外気取入ダンパＣＡＶ１および排気ダンパＣＡＶ２は規定の開度（同開度）とされ、外気ファンＦ１および排気ファンＦ２は規定の回転数（同回転数）とされる。これにより、混合空気ＭＩＸ１に含まれる外気の混合比率は、所定値（この例では、２０％）とされる。  この混合空気ＭＩＸ１は、空調機２内の冷却コイル２−１，加熱コイル２−２、加湿器２−３を通り、給気ファン２−４から調和空気（給気）として被制御対象室１へ吹き出される。
【０００８】
この空調制御システムでは、空調機２から吹き出す調和空気の温度の目標値として空調機吹出目標温度ｔＳＡｓｐ（例えば、ｔＳＡｓｐ＝１６℃）が定められ、被制御対象室１内の温度（室内温度）の目標値として被制御室目標温度ｔｓｐ（例えば、ｔｓｐ＝２３℃）が定められる。また、空調機２から吹き出す調和空気の湿度の目標値として被制御室目標湿度ｘｓｐ（例えば、ｘｓｐ＝５０％（相対湿度））が定められる。
【０００９】
空調機制御装置４は、被制御室温度ｔｐｖが被制御室目標温度ｔｓｐとなるように、また空調機吹出温度ｔＳＡが空調機吹出目標温度ｔＳＡｓｐとなるように、冷水弁ＣＶ１を介する冷却コイル２−１への冷水の量や温水弁ＣＶ２を介する温水コイル２−２への温水の量を制御する。また、被制御室湿度ｘｐｖが被制御室目標湿度ｘｓｐとなるように、蒸気弁ＣＶ３を介する加湿器２−３への蒸気の量を制御する。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−１８２９９０号公報
【特許文献２】特開２００３−０８３５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した従来の空調制御システムでは、被制御室目標温度ｔｓｐと被制御室目標湿度ｘｓｐとで定まる温湿度の状態点（図１４に示す空気線図上のＰ１点）を目標温湿度の状態点とし、被制御対象室１内の温湿度をこの唯一つの目標温湿度の状態点に一致させるように、空調機２における混合空気ＭＩＸ１に対する温湿度（状態点Ｐ２）の制御を行うようにしており、この温湿度の制御に過大なエネルギーを必要としていた。
【００１２】
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、混合空気に加えるエネルギーを最小限とし、省エネルギーを図ることが可能な空調制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような目的を達成するために、第１発明（請求項１に係る発明）は、被制御対象室に調和空気を供給する空調機と、被制御対象室から空調機に戻す還気に外気を取り入れて還気と外気との混合空気とする外気取入手段と、被制御対象室の温度および湿度が目標温度および目標湿度となるように空調機からの調和空気の温湿度を制御する制御手段とを備えた空調制御システムにおいて、制御手段による空調機からの調和空気の現在の温湿度の制御状態に基づいて、目標温度に対して定められる温度設定下限値および温度設定上限値と目標湿度に対して定められる湿度設定下限値および湿度設定上限値とで規定される目標範囲の外側の領域に、混合空気の現在の温湿度の状態点があるか否かを推測する推測手段と、混合空気の現在の温湿度の状態点が目標範囲の外側の領域にあると推測された場合、その推測された領域にあるであろう混合空気の現在の温湿度の状態点に最も近い目標範囲の枠状の状態点に目標温度および目標湿度を遷移させる目標温湿度遷移手段とを設けたものであり、制御手段による空調機からの調和空気の現在の温湿度の制御状態は、冷房中か、暖房中か、非冷房でかつ非暖房中かのいずれかと、除湿中か、加湿中か、非除湿でかつ非加湿中かのいずれかであることを特徴とする。
【００１９】
第１発明によれば、調和空気の現在の温湿度の制御状態（冷房中か、暖房中か、非冷房でかつ非暖房中かのいずれかと、除湿中か、加湿中か、非除湿でかつ非加湿中かのいずれか）に基づいて混合空気の現在の温湿度の状態点が目標範囲の外側の領域にあるか否かが推測され、混合空気の現在の温湿度の状態点が目標範囲の外側の領域にあると推測されれば、被制御対象室に対して定められる唯一つの目標温湿度ではなく、その目標温湿度に対して許容される目標範囲の枠状の最も近い状態点に被制御対象室の温湿度が一致するように、混合空気に対する温湿度の制御が行われるようになる。
【００２０】
第２発明（請求項２に係る発明）は、制御手段による空調機からの調和空気の現在の温湿度の制御状態に基づいて、目標温度に対して定められる温度設定下限値および温度設定上限値と目標湿度に対して定められる湿度設定下限値および湿度設定上限値とで規定される目標範囲の内側の領域に、混合空気の現在の温湿度の状態点があるか否かを推測する推測手段と、混合空気の現在の温湿度の状態点が目標範囲の内側の領域にあると推測された場合、空調機に戻す還気の現在の温湿度の状態点に目標温度および目標湿度を遷移させる目標温湿度遷移手段とを設けたものであり、制御手段による空調機からの調和空気の現在の温湿度の制御状態は、冷房中か、暖房中か、非冷房でかつ非暖房中かのいずれかと、除湿中か、加湿中か、非除湿でかつ非加湿中かのいずれかであることを特徴とする。
【００２１】
第２発明によれば、調和空気の現在の温湿度の制御状態（冷房中か、暖房中か、非冷房でかつ非暖房中かのいずれかと、除湿中か、加湿中か、非除湿でかつ非加湿中かのいずれか）に基づいて混合空気の現在の温湿度の状態点が目標範囲の内側の領域にあるか否かが推測され、混合空気の現在の温湿度の状態点が目標範囲の内側の領域にあると推測されれば、被制御対象室に対して定められる唯一つの目標温湿度ではなく、空調機に戻す還気の現在の温湿度の状態点に被制御対象室の温湿度が一致するように、混合空気に対する温湿度の制御が行われるようになる。
【００２２】
なお、本発明において、水分量を示す指標である「湿度」の概念には、「相対湿度」、「絶対湿度」、「露点温度」などを含むものとする。また、本発明において、外気取入手段は、混合比率を一定として外気を取り入れる場合もあるし、混合比率を可変として外気を取り入れる場合もある。
【００２３】
また、第１〜第２発明において、遷移させる前の目標温度および目標湿度からその目標温度と目標湿度とで定られる温湿度の状態点のエンタルピを求め、遷移させた後の目標温度および目標湿度からその目標温度と目標湿度とで定られる温湿度の状態点のエンタルピを求め、そのエンタルピ差を省エネルギー量として算出する省エネルギー量算出手段を設けるようにしてもよい（請求項３に係る発明（第３発明））。
【発明の効果】
【００２７】
第１発明によれば、調和空気の現在の温湿度の制御状態に基づいて混合空気の現在の温湿度の状態点が目標範囲の外側の領域にあるか否かを推測し、混合空気の現在の温湿度の状態点が目標範囲の外側の領域にあると推測された場合、その推測された領域にあるであろう混合空気の現在の温湿度の状態点に最も近い目標範囲の枠状の状態点に目標温度および目標湿度を遷移させるようにしたので、混合空気の現在の温湿度の状態点が目標範囲の外側の領域にあると推測されれば、被制御対象室に対して定められる唯一つの目標温湿度ではなく、その目標温湿度に対して許容される目標範囲の枠状の最も近い状態点に被制御対象室の温湿度が一致するように、混合空気に対する温湿度の制御が行われるようになり、混合空気に加えるエネルギーを最小限に抑え、省エネルギーを図ることが可能となる。
【００２８】
第２発明によれば、調和空気の現在の温湿度の制御状態に基づいて混合空気の現在の温湿度の状態点が目標範囲の内側の領域にあるか否かを推測し、混合空気の現在の温湿度の状態点が目標範囲の内側の領域にあると推測された場合、空調機に戻す還気の現在の温湿度の状態点に目標温度および目標湿度を遷移させるようにしたので、混合空気の現在の温湿度の状態点が目標範囲の内側の領域にあると推測されれば、被制御対象室に対して定められる唯一つの目標温湿度ではなく、空調機に戻す還気の現在の温湿度の状態点に被制御対象室の温湿度が一致するように、混合空気に対する温湿度の制御が行われるようになり、混合空気に加えるエネルギーを最小限（ほゞ零）に抑え、省エネルギーを図ることが可能となる。
【００２９】
第３発明によれば、第１〜第２発明において、遷移させる前の目標温度および目標湿度からその目標温度と目標湿度とで定られる温湿度の状態点のエンタルピを求め、遷移させた後の目標温度および目標湿度からその目標温度と目標湿度とで定られる温湿度の状態点のエンタルピを求め、そのエンタルピ差を省エネルギー量として算出する省エネルギー量算出手段を設けるようにしたので、この算出した省エネルギー量をディスプレイ上に表示するなどして、目標温湿度を遷移させたことによる効果を知らせることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔参考例〕
先ず、実施の形態の説明に入る前に、参考例について説明する。図１はこの空調制御システムの参考例の概略を示す図である。同図において、図１３と同一符号は図１３を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。
【００３１】
この空調制御システムでは、空調機制御装置４に対して目標値遷移演算装置５を設け、この目標値遷移演算装置５に空調機制御装置４への被制御室目標温度ｔｓｐ（この例では、ｔｓｐ＝２３℃）および被制御室目標湿度ｘｓｐ（この例では、ｘｓｐ＝５０％（相対湿度））を与えるようにしている。
【００３２】
なお、被制御室目標温度ｔｓｐに対しては許容幅（管理幅）として温度設定下限値ＴＬおよび温度設定上限値ＴＨが定められており、被制御室目標湿度ｘｓｐに対しては許容幅（管理幅）として湿度設定下限値ＸＬおよび湿度設定上限値ＸＨが定められており、被制御室目標温度ｔｓｐおよび被制御室目標湿度ｘｓｐと合わせてこれらの許容幅も目標値遷移演算装置５に与えるようにしている。この例では、ＴＬ＝２１℃、ＴＨ＝２５℃、ＸＬ＝４０％、ＸＨ＝６０％としている。
【００３３】
また、この空調制御システムでは、外気ファンＦ１への外気の導入路に、外気の温度ｔｏｕｔを検出する外気温度センサＴ１と、外気の湿度ｘｏｕｔ（相対湿度）を検出する外気湿度センサＨ１を設けており、この外気温度センサＴ１が検出する外気の温度ｔｏｕｔおよび外気湿度センサＨ１が検出する外気の湿度ｘｏｕｔを目標値遷移演算装置５へ与えるようにしている。また、室内温度センサＴ３が検出する被制御室温度ｔｐｖおよび室内湿度センサＨ３が検出する被制御室湿度ｘｐｖ（相対湿度）を目標値遷移演算装置５へ与えるようにしている。
【００３４】
目標値遷移演算装置５は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働し演算装置としての各種機能を実現させるプログラムとによって実現され、特有の機能して目標値遷移演算機能を備えている。この目標値遷移演算機能により、目標値遷移演算装置５は、混合空気ＭＩＸ１に加えるエネルギーを最小限に抑えるように、被制御室目標温度ｔｓｐおよび被制御室目標湿度ｘｓｐを遷移させ、遷移目標温度ｔｓｐ’および遷移目標湿度ｘｓｐ’として空調機制御装置４へ送る。以下、図２に示すフローチャートに従って、目標値遷移演算装置５が有する目標値遷移演算機能について説明する。
【００３５】
目標値遷移演算装置５は、被制御室目標温度ｔｓｐとその許容幅（温度設定下限値ＴＬ、温度設定上限値ＴＨ）、被制御室目標湿度ｘｓｐとその許容幅（湿度設定下限値ＸＬ、湿度設定上限値ＸＨ）、外気の温度ｔｏｕｔ、外気の湿度ｘｏｕｔ、被制御室温度ｔｐｖおよび被制御室湿度ｘｐｖを取り込む（ステップ１０１〜１０４）。
【００３６】
〔混合空気の温湿度の推測〕
そして、被制御対象室１の温湿度（ｔｐｖ，ｘｐｖ）と外気の温湿度（ｔｏｕｔ，ｘｏｕｔ）とから、すなわち還気ＲＡ１の温湿度（ｔｐｖ，ｘｐｖ）と外気ＯＡ１の温湿度（ｔｏｕｔ，ｘｏｕｔ）とから還気ＲＡ１と外気ＯＡ１との混合空気ＭＩＸ１の温度Ｔおよび湿度Ｘを推測する（ステップ１０５）。
【００３７】
〔被制御室目標温度の遷移〕
次に、推測した混合空気ＭＩＸ１の温度（推測温度）Ｔについて、被制御室目標温度ｔｓｐに対して定められた温度設定下限値ＴＬと温度設定上限値ＴＨとの間にあるか否かをチェックする（ＴＬ≦Ｔ≦ＴＨ：ステップ１０６）。ここで、混合空気ＭＩＸ１の推測温度Ｔが温度設定下限値ＴＬと温度設定上限値ＴＨとの間にあれば（ステップ１０６のＹＥＳ）、空調機制御装置４への遷移目標温度ｔｓｐ’をＴとする（ステップ１０９）。
【００３８】
混合空気ＭＩＸ１の推測温度Ｔが温度設定下限値ＴＬと温度設定上限値ＴＨとの間になければ（ステップ１０６のＮＯ）、混合空気ＭＩＸ１の推測温度Ｔが温度設定下限値ＴＬ以下であるか否かをチェックする（ステップ１０７）。
【００３９】
ここで、混合空気ＭＩＸ１の推測温度Ｔが温度設定下限値ＴＬ以下であれば（ステップ１０７のＹＥＳ）、空調機制御装置４への遷移目標温度ｔｓｐ’をＴＬとする（ステップ１１０）。混合空気ＭＩＸ１の推測温度Ｔが温度設定下限値ＴＬ以下でなければ（ステップ１０７のＮＯ）、空調機制御装置４への遷移目標温度ｔｓｐ’をＴＨとする（ステップ１０８）。
【００４０】
〔被制御室目標湿度の遷移〕
次に、推測した混合空気ＭＩＸ１の湿度（推測湿度）Ｘについて、被制御室目標湿度ｘｓｐに対して定められた湿度設定下限値ＸＬと湿度設定上限値ＸＨとの間にあるか否かをチェックする（ＸＬ≦Ｘ≦ＸＨ：ステップ１１１）。ここで、混合空気ＭＩＸ１の推測湿度Ｘが湿度設定下限値ＸＬと湿度設定上限値ＸＨとの間にあれば（ステップ１１１のＹＥＳ）、空調機制御装置４への遷移目標湿度ｘｓｐ’をＸとする（ステップ１１４）。
【００４１】
混合空気ＭＩＸ１の推測湿度Ｘが湿度設定下限値ＸＬと湿度設定上限値ＸＨとの間になければ（ステップ１１１のＮＯ）、混合空気ＭＩＸ１の推測湿度Ｘが湿度設定下限値ＸＬ以下であるか否かをチェックする（ステップ１１２）。
【００４２】
ここで、混合空気ＭＩＸ１の推測湿度Ｘが湿度設定下限値ＸＬ以下であれば（ステップ１１２のＹＥＳ）、空調機制御装置４への遷移目標湿度ｘｓｐ’をＸＬとする（ステップ１１５）。混合空気ＭＩＸ１の推測湿度Ｘが湿度設定下限値ＸＬ以下でなければ（ステップ１１２のＮＯ）、空調機制御装置４への遷移目標湿度ｘｓｐ’をＸＨとする（ステップ１１３）。
【００４３】
〔ＴＨ＜Ｔ、ＸＨ＜Ｘの場合〕
図２のフローチャートに従えば、例えば、混合空気ＭＩＸ１の推測温度Ｔが温度設定上限値ＴＨよりも高く（ＴＨ＜Ｔ）、混合空気ＭＩＸ１の推測湿度Ｘが湿度設定上限値ＸＨよりも高い場合（ＸＨ＜Ｘ）、空気線図上では図３に示すようにして、遷移目標温度ｔｓｐ’および遷移目標湿度ｘｓｐ’が決定される。
【００４４】
図３において、Ｐ１は被制御室目標温度ｔｓｐと被制御室目標湿度ｘｓｐとで定まる温湿度の状態点、Ｐ２は混合空気ＭＩＸ１の推測温度Ｔと推測湿度Ｘとで定まる温湿度の状態点、Ｓ１は被制御室目標温度ｔｓｐに対して定められる温度設定下限値ＴＬおよび温度設定上限値ＴＨと被制御室目標湿度ｘｓｐに対して定められる湿度設定下限値ＸＬおよび湿度設定上限値ＸＨとで規定される目標範囲である。
【００４５】
この例では、混合空気ＭＩＸ１の温湿度の状態点Ｐ２が目標範囲Ｓ１から外れており、遷移目標温度ｔｓｐ’がＴＨとされ、遷移目標湿度ｘｓｐ’がＸＨとされる。すなわち、混合空気ＭＩＸ１の推測温度Ｔと推測湿度Ｘとで定まる温湿度の状態点Ｐ２に最も近い目標範囲Ｓ１の枠状の状態点Ｐ３に被制御室目標温度ｔｓｐおよび被制御室目標湿度ｘｓｐが遷移され、空調機制御装置４への遷移目標温度ｔｓｐ’および遷移目標湿度ｘｓｐ’とされる。
【００４６】
この遷移目標温度ｔｓｐ’および遷移目標湿度ｘｓｐ’を受けて、空調機制御装置４は、被制御対象室１に対して定められる唯一つの目標温湿度（状態点Ｐ１）ではなく、その目標温湿度に対して許容される目標範囲Ｓ１の枠状の最も近い状態点Ｐ３に被制御対象室１の温湿度が一致するように、混合空気ＭＩＸ１に対する温湿度の制御を行うようになる。これにより、混合空気ＭＩＸ１に加えるエネルギーを最小限に抑えることが可能となり、省エネルギーが図られる。
【００４７】
〔ＴＨ＞Ｔ、ＸＨ＞Ｘの場合〕
図２のフローチャートに従えば、例えば、混合空気ＭＩＸ１の推測温度Ｔが温度設定下限値ＴＬよりも低く（ＴＬ＜Ｔ）、混合空気ＭＩＸ１の推測湿度Ｘが湿度設定下限値ＸＬよりも低い場合（ＸＬ＜Ｘ）、空気線図上では図４に示すようにして、遷移目標温度ｔｓｐ’および遷移目標湿度ｘｓｐ’が決定される。
【００４８】
この例では、混合空気ＭＩＸ１の温湿度の状態点Ｐ２が目標範囲Ｓ１から外れており、遷移目標温度ｔｓｐ’がＴＬとされ、遷移目標湿度ｘｓｐ’がＸＬとされる。すなわち、混合空気ＭＩＸ１の推測温度Ｔと推測湿度Ｘとで定まる温湿度の状態点Ｐ２に最も近い目標範囲Ｓ１の枠状の状態点Ｐ３に被制御室目標温度ｔｓｐおよび被制御室目標湿度ｘｓｐが遷移され、空調機制御装置４への遷移目標温度ｔｓｐ’および遷移目標湿度ｘｓｐ’とされる。
【００４９】
この遷移目標温度ｔｓｐ’および遷移目標湿度ｘｓｐ’を受けて、空調機制御装置４は、被制御対象室１に対して定められる唯一つの目標温湿度（状態点Ｐ１）ではなく、その目標温湿度に対して許容される目標範囲Ｓ１の枠状の最も近い状態点Ｐ３に被制御対象室１の温湿度が一致するように、混合空気ＭＩＸ１に対する温湿度の制御を行うようになる。これにより、混合空気ＭＩＸ１に加えるエネルギーを最小限に抑えることが可能となり、省エネルギーが図られる。
【００５０】
〔ＴＬ≦Ｔ≦ＴＨ、ＸＬ≦Ｘ≦ＸＨの場合〕
図２のフローチャートに従えば、例えば、混合空気ＭＩＸ１の推測温度Ｔが温度設定下限値ＴＬと温度設定上限値ＴＨとの間にあり（ＴＬ≦Ｔ≦ＴＨ）、混合空気ＭＩＸ１の推測湿度Ｘが湿度設定下限値ＸＬと湿度設定上限値ＸＨとの間にある場合（ＸＬ≦Ｘ≦ＸＨ）、空気線図上では図５に示すようにして、遷移目標温度ｔｓｐ’および遷移目標湿度ｘｓｐ’が決定される。
【００５１】
この例では、混合空気ＭＩＸ１の温湿度の状態点Ｐ２が目標範囲Ｓ１に入っており、遷移目標温度ｔｓｐ’がＴとされ、遷移目標湿度ｘｓｐ’がＸとされる。すなわち、混合空気ＭＩＸ１の推測温度Ｔと推測湿度Ｘとで定まる温湿度の状態点Ｐ２に被制御室目標温度ｔｓｐおよび被制御室目標湿度ｘｓｐが遷移され、空調機制御装置４への遷移目標温度ｔｓｐ’および遷移目標湿度ｘｓｐ’とされる。
【００５２】
この遷移目標温度ｔｓｐ’および遷移目標湿度ｘｓｐ’を受けて、空調機制御装置４は、被制御対象室１に対して定められる唯一つの目標温湿度（状態点Ｐ１）ではなく、その目標温湿度に対して許容される目標範囲Ｓ１内の混合空気ＭＩＸ１の推測温度Ｔと推測湿度Ｘとで定まる温湿度の状態点Ｐ３に被制御対象室１の温湿度が一致するように、混合空気ＭＩＸ１に対する温湿度の制御を行うようになる。これにより、混合空気ＭＩＸ１に加えるエネルギーを最小限（ほゞ零）に抑えることが可能となり、省エネルギーが図られる。
【００５３】
〔実施の形態〕
図６に本発明に係る空調制御システムの一実施の形態の概略を示す。この実施の形態では、空調機制御装置４’に対して目標値遷移演算装置５’を設け、この目標値遷移演算装置５’に、被制御室目標温度ｔｓｐおよび温度設定下限値ＴＬ，温度設定上限値ＴＨ（この例では、ｔｓｐ＝２３℃、ＴＬ＝２１℃、ＴＨ＝２５℃、）、被制御室目標湿度ｘｓｐおよび湿度設定下限値ＸＬ、湿度設定上限値ＸＨ（この例では、ｘｓｐ＝５０％、ＸＬ＝４０％、ＸＨ＝６０％）、被制御室温度ｔｐｖ、被制御室湿度ｘｐｖ、空調機制御装置４’における温度コントローラＴＩＣ２からの冷水弁ＣＶ１および温水弁ＣＶ２への制御出力ＯＰ、オペレータより空調機制御装置４’へ手動入力される除湿か加湿かの指示情報、および後述する冷房中・暖房中の判定不感帯の上下の設定幅ＤＥＤを与えるようにしている。
【００５４】
なお、この実施の形態において、制御出力ＯＰは「０」〜「１００」の値をとり、図７に示すように、制御出力ＯＰが「０」〜「５０」の場合には冷水弁ＣＶ１に対して１００％〜０％の開度指令として出力され、制御出力ＯＰが「５０」〜「１００」の場合には温水弁ＣＶ２に対して０％〜１００％の開度指令として出力されるものとする。
【００５５】
また、オペレータより手動入力される除湿か加湿かの指示情報は湿度コントローラＨＩＣへ与えられ、指示情報が除湿である場合には、被制御室湿度ｘｐｖが被制御室目標湿度ｘｓｐを上回った場合に、湿度コントローラＨＩＣから冷水弁ＣＶ１に開指令が送られ、冷水コイル２−１での結露の量が増大される。指示情報が加湿である場合には、被制御室湿度ｘｐｖが被制御室目標湿度ｘｓｐを下回った場合に、湿度コントローラＨＩＣから蒸気弁ＣＶ３に開指令が送られる。
【００５６】
また、冷房中・暖房中の判定不感帯の上下の設定幅ＤＥＤは、制御出力ＯＰの「５０」に対して与えられるものとする。すなわち、この実施の形態において、冷房中・暖房中の判定不感帯は、図８に示すように、「０」〜「１００」の範囲で変化する制御出力ＯＰに対して、５０±ＤＥＤ（例えば、ＤＥＤ＝５）の範囲Ｗとされるものとする。
【００５７】
目標値遷移演算装置５’は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働し演算装置としての各種機能を実現させるプログラムとによって実現され、本実施の形態特有の機能して目標値遷移演算機能を備えている。この目標値遷移演算機能により、目標値遷移演算装置５’は、混合空気ＭＩＸ１に加えるエネルギーを最小限に抑えるように、被制御室目標温度ｔｓｐおよび被制御室目標湿度ｘｓｐを遷移させ、遷移目標温度ｔｓｐ’および遷移目標湿度ｘｓｐ’として空調機制御装置４’へ送る。以下、図９に示すフローチャートに従って、目標値遷移演算装置５’が有する目標値遷移演算機能について説明する。
【００５８】
目標値遷移演算装置５’は、被制御室目標温度ｔｓｐとその許容幅（温度設定下限値ＴＬ、温度設定上限値ＴＨ）、被制御室目標湿度ｘｓｐとその許容幅（湿度設定下限値ＸＬ、湿度設定上限値ＸＨ）、被制御室温度ｔｐｖ、被制御室湿度ｘｐｖ、制御出力ＯＰ、冷房中・暖房中の判定不感帯の上下の設定幅ＤＥＤおよび除湿か加湿かの指示情報を取り込む（ステップ２０１〜２０６）。
【００５９】
〔被制御室目標温度の遷移〕
次に、取り込んだ制御出力ＯＰについて、冷房中・暖房中の判定不感帯である５０±ＤＥＤの範囲内にあるか否かをチェックする。
ここで、制御出力ＯＰが５０−ＤＥＤよりも小さければ（ＯＰ＜５０−ＤＥＤ）、空調機２における現在の制御状態が冷房中であると判断し（ステップ２０７のＹＥＳ）、空調機制御装置４’への遷移目標温度ｔｓｐ’をＴＨとする（ステップ２０８）。
【００６０】
制御出力ＯＰが５０＋ＤＥＤよりも大きければ（５０＋ＤＥＤ＜ＯＰ）、空調機２における現在の制御状態が暖房中であると判断し（ステップ２０９のＹＥＳ）、空調機制御装置４’への遷移目標温度ｔｓｐ’をＴＬとする（ステップ２１１）。
【００６１】
制御出力ＯＰが５０±ＤＥＤの範囲内にあれば、空調機２における現在の制御状態が冷房中でも暖房中でもないと判断し（ステップ２０９のＮＯ）、空調機制御装置４’への遷移目標温度ｔｓｐ’を現在の被制御室温度ｔｐｖ、すなわち空調機２に戻す還気ＲＡ１の現在の温度ｔｐｖとする（ステップ２１０）。
【００６２】
〔被制御室目標湿度の遷移〕
次に、取り込んだ除湿か加湿かの指示情報について、除湿であるのか加湿であるのかをチェックする。
ここで、除湿か加湿かの指示情報が除湿であった場合、空調機２における現在の制御状態が除湿中であると判断し（ステップ２１２のＹＥＳ）、空調機制御装置４’への遷移目標湿度ｘｓｐ’をＸＨとする（ステップ２１３）。
【００６３】
除湿か加湿かの指示情報が加湿であった場合、空調機２における現在の制御状態が加湿中であると判断し（ステップ２１４のＹＥＳ）、空調機制御装置４’への遷移目標湿度ｘｓｐ’をＸＬとする（ステップ２１６）。
【００６４】
除湿か加湿かの指示情報が与えられていない場合、空調機２における現在の制御状態が除湿中でも加湿中でもないと判断し（ステップ２１４のＮＯ）、空調機制御装置４’への遷移目標湿度ｘｓｐ’を現在の被制御室湿度ｘｐｖ、すなわち空調機２に戻す還気ＲＡ１の現在の湿度ｘｐｖとする（ステップ２１５）。
【００６５】
〔冷房中（ＯＰ＜５０−ＤＥＤ）、除湿中（指示情報：除湿）の場合〕
図９のフローチャートに従えば、例えば、ＯＰ＜５０−ＤＥＤであり、除湿か加湿かの指示情報が除湿である場合、空気線図上では図１０に示すようにして、遷移目標温度ｔｓｐ’および遷移目標湿度ｘｓｐ’が決定される。
【００６６】
この例では、混合空気ＭＩＸ１の現在の温湿度の状態点Ｐ２（Ｔ，Ｘ）が冷房／除湿が必要とされる領域ＳＡ（目標範囲Ｓ１の外側の領域）にあると推測され、遷移目標温度ｔｓｐ’がＴＨとされ、遷移目標湿度ｘｓｐ’がＸＨとされる。すなわち、推測された領域ＳＡにあるであろう混合空気ＭＩＸ１の現在の温湿度の状態点Ｐ２（Ｔ，Ｘ）に最も近い目標範囲Ｓ１の枠状の状態点Ｐ３に被制御室目標温度ｔｓｐおよび被制御室目標湿度ｘｓｐが遷移され、空調機制御装置４’への遷移目標温度ｔｓｐ’および遷移目標湿度ｘｓｐ’とされる。
【００６７】
この遷移目標温度ｔｓｐ’および遷移目標湿度ｘｓｐ’を受けて、空調機制御装置４’は、被制御対象室１に対して定められる唯一つの目標温湿度（状態点Ｐ１）ではなく、その目標温湿度に対して許容される目標範囲Ｓ１の枠状の最も近い状態点Ｐ３に被制御対象室１の温湿度が一致するように、混合空気ＭＩＸ１に対する温湿度の制御を行うようになる。これにより、混合空気ＭＩＸ１に加えるエネルギーを最小限に抑えることが可能となり、省エネルギーが図られる。
【００６８】
なお、除湿か加湿かの指示情報が除湿であっても、実際には除湿制御が行われておらず、混合空気ＭＩＸ１の現在の温湿度の状態点Ｐ２（Ｔ，Ｘ）が領域ＳＡ’やＳＡ”にある場合が考えられる。この場合、状態点Ｐ３（ｔｓｐ’ｘｓｐ’）に被制御対象室１の温湿度が一致するように、混合空気ＭＩＸ１に対する温湿度の制御が行われる。
状態点Ｐ２（Ｔ，Ｘ）が領域ＳＡ’内のＰ２’点にある場合、混合空気ＭＩＸ１が冷却されてその温度がＴＨとされる。この結果、混合空気ＭＩＸ１の湿度がＸＨ以上となり、除湿制御が行われて、ＸＨとされる。
状態点Ｐ２（Ｔ，Ｘ）が領域ＳＡ”内のＰ２”点にある場合、混合空気ＭＩＸ１が冷却されてその温度がＴＨとされる。この場合、湿度はＸＨ以下となるが、この例では指示情報が「除湿」とされているので、加湿制御は行われない。但し、遷移目標湿度ｘｓｐ’＝ＸＨは有効であり、もし加湿制御を行うものとすれば、混合空気ＭＩＸ１の湿度はＸＨとされる。
【００６９】
〔暖房中（５０＋ＤＥＤ＜ＯＰ）、加湿中（指示情報：加湿）の場合〕
図９のフローチャートに従えば、例えば、５０＋ＤＥＤ＜ＯＰであり、除湿か加湿かの指示情報が加湿である場合、空気線図上では図１１に示すようにして、遷移目標温度ｔｓｐ’および遷移目標湿度ｘｓｐ’が決定される。
【００７０】
この例では、混合空気ＭＩＸ１の現在の温湿度の状態点Ｐ２（Ｔ，Ｘ）が暖房／加湿が必要とされる領域ＳＢ（目標範囲Ｓ１の外側の領域）にあると推測され、遷移目標温度ｔｓｐ’がＴＬとされ、遷移目標湿度ｘｓｐ’がＸＬとされる。すなわち、推測された領域ＳＢにあるであろう混合空気ＭＩＸ１の現在の温湿度の状態点Ｐ２（Ｔ，Ｘ）に最も近い目標範囲Ｓ１の枠状の状態点Ｐ３に被制御室目標温度ｔｓｐおよび被制御室目標湿度ｘｓｐが遷移され、空調機制御装置４’への遷移目標温度ｔｓｐ’および遷移目標湿度ｘｓｐ’とされる。
【００７１】
この遷移目標温度ｔｓｐ’および遷移目標湿度ｘｓｐ’を受けて、空調機制御装置４’は、被制御対象室１に対して定められる唯一つの目標温湿度（状態点Ｐ１）ではなく、その目標温湿度に対して許容される目標範囲Ｓ１の枠状の最も近い状態点Ｐ３に被制御対象室１の温湿度が一致するように、混合空気ＭＩＸ１に対する温湿度の制御を行うようになる。これにより、混合空気ＭＩＸ１に加えるエネルギーを最小限に抑えることが可能となり、省エネルギーが図られる。
【００７２】
なお、除湿か加湿かの指示情報が加湿であっても、実際には加湿制御が行われておらず、混合空気ＭＩＸ１の現在の温湿度の状態点Ｐ２（Ｔ，Ｘ）が領域ＳＢ’やＳＢ”にある場合が考えられる。この場合、状態点Ｐ３（ｔｓｐ’ｘｓｐ’）に被制御対象室１の温湿度が一致するように、混合空気ＭＩＸ１に対する温湿度の制御が行われる。
状態点Ｐ２（Ｔ，Ｘ）が領域ＳＢ’内のＰ２’点にある場合、混合空気ＭＩＸ１が加温されてその温度がＴＬとされる。この結果、混合空気ＭＩＸ１の湿度がＸＬ以下となり、加湿制御が行われて、ＸＬとされる。
状態点Ｐ２（Ｔ，Ｘ）が領域ＳＢ”内のＰ２”点にある場合、混合空気ＭＩＸ１が加温されてその温度がＴＬとされる。この場合、湿度はＸＬ以上となるが、この例では指示情報が「加湿」とされているので、除湿制御は行われない。但し、遷移目標湿度ｘｓｐ’＝ＸＬは有効であり、もし加湿制御を行うものとすれば、混合空気ＭＩＸ１の湿度はＸＬとされる。
【００７３】
〔非暖房・非冷房中（５０−ＤＥＤ≦ＯＰ≦５０＋ＤＥＤ）、非除湿・非加湿中（指示情報：なし）の場合〕
図９のフローチャートに従えば、例えば、５０−ＤＥＤ≦ＯＰ≦５０＋ＤＥＤであり、除湿か加湿かの指示情報が与えられていない場合、すなわち空調機２における現在の温湿度の制御状態が非暖房・非冷房中／非除湿・非加湿中である場合、空気線図上では図１２に示すようにして、遷移目標温度ｔｓｐ’および遷移目標湿度ｘｓｐ’が決定される。
【００７４】
この例では、混合空気ＭＩＸ１の現在の温湿度の状態点Ｐ２（Ｔ，Ｘ）が暖房・冷房／加湿・除湿が必要とされない領域ＳＣ（目標範囲Ｓ１の内側の領域）にあると推測され、遷移目標温度ｔｓｐ’がｔｐｖとされ、遷移目標湿度ｘｓｐ’がｘｐｖとされる。すなわち、空調機２に戻す還気ＲＡ１の現在の温湿度の状態点Ｐ３（ｔｐｖ，ｘｐｖ）に被制御室目標温度ｔｓｐおよび被制御室目標湿度ｘｓｐが遷移され、空調機制御装置４’への遷移目標温度ｔｓｐ’および遷移目標湿度ｘｓｐ’とされる。
【００７５】
この遷移目標温度ｔｓｐ’および遷移目標湿度ｘｓｐ’を受けて、空調機制御装置４’は、被制御対象室１に対して定められる唯一つの目標温湿度（状態点Ｐ１）ではなく、その目標温湿度に対して許容される目標範囲Ｓ１内の還気ＲＡ１の現在の温度ｔｐｖと湿度ｘｐｖとで定まる温湿度の状態点Ｐ３に被制御対象室１の温湿度が一致するように、混合空気ＭＩＸ１に対する温湿度の制御を行うようになる。これにより、混合空気ＭＩＸ１に加えるエネルギーを最小限（ほゞ零）に抑えることが可能となり、省エネルギーが図られる。
【００７６】
なお、上述した実施の形態では、湿度（水分量を示す指標）として相対湿度を用いるものとしたが、「絶対湿度」、「露点温度」などを用いてもよい。「絶対湿度」や「露点温度」としても、「相対湿度」の場合と同様にして、目標値の遷移演算を行うことが可能である。
【００７７】
また、上述した実施の形態では目標値遷移演算装置５’を空調機制御装置４’とは別に設けたが、空調機制御装置４’に目標値遷移演算装置５’の機能を付加するようにしてもよい。
【００７８】
また、上述した参考例では、混合空気ＭＩＸ１の温湿度を推測するようにしたが、混合空気ＭＩＸ１の温湿度を実測して、同様の制御を行うようにしてもよい。
また、上述した実施の形態では、オペレータからの除湿か加湿かの指示情報を目標遷移演算装置５’に与えるようにしたが、空調機制御装置４’において除湿や加湿を自動的に行うものとし、その時の除湿情報や加湿情報を目標遷移演算装置５’へ与えるようにしてもよい。
【００７９】
また、上述した実施の形態において、被制御室目標温度ｔｓｐおよび被制御室目標湿度ｘｓｐ（遷移前の目標温度および目標湿度）から状態点Ｐ１のエンタルピを求め、遷移目標温度ｔｓｐ’および遷移目標湿度ｘｓｐ’（遷移後の目標温度および目標湿度）から状態点Ｐ３のエンタルピを求め、状態点Ｐ１のエンタルピと状態点Ｐ３のエンタルピとの差分を省エネルギー量として算出し、その省エネルギー量をディスプレイに表示するようにしてもよい。
【００８０】
参考として、エンタルピｈの演算式を下記に示す。
ｈ＝（１．００×ｔ＋（２．４９５＋１．９３×ｔ）×ｙ）／（１＋ｔ）・・・（１）
但し、ｔ：乾球温度〔℃〕、ｙ：絶対湿度〔ｋｇ／ｋｇ〕、ｈ：エンタルピ〔ｋＪ／ｋｇ〕。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施の形態の説明に入る前の空調制御システムの参考例の概略を示す図である。
【図２】この空調制御システムの参考例における目標値の遷移演算を説明するためのフローチャートである。
【図３】ＴＨ＜Ｔ、ＸＨ＜Ｘの場合の空気線図上での遷移目標温度および遷移目標湿度の決定状況を説明する図である。
【図４】ＴＨ＞Ｔ、ＸＨ＞Ｘの場合の空気線図上での遷移目標温度および遷移目標湿度の決定状況を説明する図である。
【図５】ＴＬ≦Ｔ≦ＴＨ、ＸＬ≦Ｘ≦ＸＨの場合の空気線図上での遷移目標温度および遷移目標湿度の決定状況を説明する図である。
【図６】本発明に係る空調制御システムの一実施の形態の概略を示す図である。
【図７】制御出力ＯＰと冷水弁ＣＶ１および温水弁ＣＶ２に対する開度指令との関係を示す図である。
【図８】冷房中・暖房中の判定不感帯を説明する図である。
【図９】実施の形態の空調制御システムにおける目標値の遷移演算を説明するためのフローチャートである。
【図１０】冷房中（ＯＰ＜５０−ＤＥＤ）、除湿中（指示情報：除湿）の場合の空気線図上での遷移目標温度および遷移目標湿度の決定状況を説明する図である。
【図１１】暖房中（５０＋ＤＥＤ＜ＯＰ）、加湿中（指示情報：加湿）の場合の空気線図上での遷移目標温度および遷移目標湿度の決定状況を説明する図である。
【図１２】非暖房・非冷房中（５０−ＤＥＤ≦ＯＰ≦５０＋ＤＥＤ）、非除湿・非加湿中（指示情報：なし）の場合の空気線図上での遷移目標温度および遷移目標湿度の決定状況を説明する図である。
【図１３】従来の空調制御システムの概略を示す図である。
【図１４】従来の空調制御システムにおける混合空気に対する温湿度の制御状況を説明する図である。
【符号の説明】
【００８２】
１…被制御対象室、２…空調機、２−１…冷却コイル、２−２…加熱コイル、２−３…加湿器、２−４…給気ファン、ＣＶ１…冷水弁、ＣＶ２…温水弁、ＣＶ３…蒸気弁、４，４’…空調機制御装置、５，５’…目標値遷移演算装置、Ｆ１…外気ファン、Ｆ２…排気ファン、ＣＡＶ１…外気取入ダンパ、ＣＡＶ２…排気ダンパ、Ｔ１…外気温度センサ、Ｔ２…給気温度センサ、Ｔ３…室内温度センサ、Ｈ１…外気湿度センサ、Ｈ３…室内湿度センサ、ＴＬ…温度設定下限値、ＴＨ…温度設定上限値、ＸＬ…湿度設定下限値、ＸＨ…湿度設定上限値、Ｓ１…目標範囲、ｔｓｐ…被制御室目標温度、ｘｓｐ…被制御室目標湿度、ｔｓｐ’…遷移目標温度、ｘｓｐ’…遷移目標湿度、ＳＡ，ＳＢ…目標範囲の外側の領域、ＳＣ…目標範囲の内側の領域、Ｗ…冷房中・暖房中の判定不感帯。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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