(57)【要約】【課題】空気流の温度調整と湿度調整とを同時に好適に行え、かつ省エネルギーを図ることのできる温湿度調整装置を提供する。【解決手段】起動時には加減湿装置５２は停止させており、加湿器８８から供給される水分量を制御し、設定露点温度が第２温度センサ１４０の測定値を超えている場合には、加減湿装置５２の運転を停止したまま、第１制御部２２ａにより第１分配器２０による分配比率を調整し、設定露点温度が第２温度センサ１４０の測定値以下の場合には、加減湿装置５２を駆動させて第２温度センサ１４０で検出される温度が設定露点温度となるように、第２分配器７０による分配比率を調整し、第１温度センサ２４で検出される温度が設定出口温度となるように、第１制御部２２ａにより第１分配器２０による分配比率を調整し、加減湿装置５２を駆動させた後、第２温度センサ１４０で検出される温度が設定露点温度以下の場合には、加減湿装置５２の運転を停止する。【選択図】図７
2009300049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａ：第１圧縮機から送り出される第１熱媒体の一部が第１分配器により分配され、第１加熱器（凝縮器）、膨張弁、蒸発器、第１圧縮機の順に循環される第１ヒートポンプ回路と、第１圧縮機から送り出される第１熱媒体の残余部が前記第１分配器により分配され、凝縮器、膨張弁、第１冷却器（蒸発器）、第１圧縮機の順に循環される第１冷却回路と、前記第１分配器を制御し、第１ヒートポンプ回路と第１冷却回路とに分配される高温の第１熱媒体の分配比率を調整して、第１加熱器と第１冷却器とを通過する温湿度調整対象の空気を設定温度に制御する第１制御部とを具備する温度調整装置；
Ｂ：第２圧縮機から送り出される第２熱媒体の一部が第２分配器により分配され、第２加熱器（凝縮器）、膨張弁、蒸発器、第２圧縮機の順に循環される第２ヒートポンプ回路と、第２圧縮機から送り出される第２熱媒体の残余部が前記第２分配器により分配され、凝縮器、膨張弁、第２冷却器（蒸発器）、第２圧縮機の順に循環される第２冷却回路と、前記第２分配器を制御し、第２ヒートポンプ回路と第２冷却回路とに分配される高温の第２熱媒体の分配比率を調整して、第２加熱器と第２冷却器とを通過する温湿度調整対象の空気を必要な所要温度に制御する第２制御部とを具備する加減湿装置；
Ｃ：加湿器；
Ｄ：前記第２冷却器、第２加熱器、第１冷却器、第１加熱器を通過した出口空気の温度を検出する第１温度センサ；
Ｅ：前記第２冷却器、第２加熱器、第１冷却器、第１加熱器を通過した出口空気の湿度を検出する第１湿度センサ；
Ｆ：前記第２冷却器および第２加熱器を通過した空気の温度を検出する第２温度センサ；
Ｇ：出口空気の温度および湿度を入力可能に設けられた全体制御部；
とを具備し、
該全体制御部により、
起動時には前記温度調整装置のみを駆動して、前記加減湿装置は停止させており、
入力されている出口空気の設定湿度と前記第１湿度センサによって計測した出口空気の湿度とにより、前記加湿器から供給される水分量が必要な水分量となるように加湿器を制御し、
入力されている出口空気の設定温度と入力されている出口空気の設定湿度とから出口空気の設定露点温度を算出し、
その状態で前記第２温度センサの測定値と、前記設定露点温度とを比較し、
設定露点温度が第２温度センサの測定値を超えている場合には、前記加減湿装置の運転を停止したまま、前記第１温度センサで検出される温度が前記設定出口温度となるように、前記第１制御部により前記第１分配器による分配比率を調整し、
設定露点温度が第２温度センサの測定値以下の場合には、前記加減湿装置を駆動させて前記第２温度センサで検出される温度が上記設定露点温度となるように、前記第２制御部により第２分配器による前記分配比率を調整するとともに、前記第１温度センサで検出される温度が前記設定出口温度となるように、前記第１制御部により前記第１分配器による分配比率を調整し、
前記加減湿装置を駆動させた後、前記第２温度センサで検出される温度が上記設定露点温度以下の場合には、前記加減湿装置の運転を停止することを特徴とする温湿度調整装置。
【請求項２】
前記第２冷却器、第２加熱器、第１冷却器、第１加熱器を通過する前の空気温度を測定する第３温度センサと、
前記第２冷却器、第２加熱器、第１冷却器、第１加熱器を通過する前の空気湿度を測定する第２湿度センサとを具備し、
前記全体制御部は、
前記第３温度センサによって検出される温度および前記第２湿度センサによって検出される湿度から算出される露点温度が予め設定された閾値以上である場合には、前記加減湿装置を運転し、
前記第３温度センサによって検出される温度および前記第２湿度センサによって検出される湿度から算出される露点温度が予め設定された閾値以下である場合には、前記加減湿装置の運転を停止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】
Ａ：第１圧縮機から送り出される第１熱媒体の一部が第１分配器により分配され、第１加熱器（凝縮器）、膨張弁、蒸発器、第１圧縮機の順に循環される第１ヒートポンプ回路と、第１圧縮機から送り出される第１熱媒体の残余部が前記第１分配器により分配され、凝縮器、膨張弁、第１冷却器（蒸発器）、第１圧縮機の順に循環される第１冷却回路と、前記第１分配器を制御し、第１ヒートポンプ回路と第１冷却回路とに分配される高温の第１熱媒体の分配比率を調整して、第１加熱器と第１冷却器とを通過する温湿度調整対象の空気を設定温度に制御する第１制御部とを具備する温度調整装置；
Ｂ：第２圧縮機から送り出される第２熱媒体の一部が第２分配器により分配され、第２加熱器（凝縮器）、膨張弁、蒸発器、第２圧縮機の順に循環される第２ヒートポンプ回路と、第２圧縮機から送り出される第２熱媒体の残余部が前記第２分配器により分配され、凝縮器、膨張弁、第２冷却器（蒸発器）、第２圧縮機の順に循環される第２冷却回路と、前記第２分配器を制御し、第２ヒートポンプ回路と第２冷却回路とに分配される高温の第２熱媒体の分配比率を調整して、第２加熱器と第２冷却器とを通過する温湿度調整対象の空気を必要な所要温度に制御する第２制御部とを具備する加減湿装置；
Ｃ：加湿器；
Ｄ：前記第２冷却器、第２加熱器、第１冷却器、第１加熱器を通過した出口空気の温度を検出する第１温度センサ；
Ｅ：前記第２冷却器、第２加熱器、第１冷却器、第１加熱器を通過した出口空気の湿度を検出する第１湿度センサ；
Ｆ：出口空気の温度および湿度を入力可能に設けられた全体制御部；
とを具備し、
該全体制御部により、
起動時には前記温度調整装置のみを駆動して、前記加減湿装置は停止させており、
入力されている出口空気の設定湿度と前記第１湿度センサによって計測した出口空気の湿度とにより、前記加湿器から供給される水分量が必要な水分量となるように加湿器を制御し、
入力されている出口空気の設定温度と入力されている出口空気の設定湿度とから出口空気の設定露点温度を算出し、
前記第１温度センサで検出される温度および前記第１湿度センサで検出される湿度から実際の出口空気の露点温度を算出し、
その状態で前記実際の露点温度と、前記設定露点温度とを比較し、
設定露点温度が実際の露点温度を超えている場合には、前記加減湿装置の運転を停止したまま、前記第１温度センサで検出される温度が前記設定出口温度となるように、前記第１制御部により前記第１分配器による分配比率を調整し、
設定露点温度が実際の露点温度以下の場合には、前記加減湿装置を駆動させて実際の露点温度が設定露点温度となるように、前記第２制御部により第２分配器による前記分配比率を調整するとともに、前記第１温度センサで検出される温度が前記設定出口温度となるように、前記第１制御部により前記第１分配器による分配比率を調整し、
前記加減湿装置を駆動させた後、前記実際の露点温度が、設定露点温度以下の場合には、前記加減湿装置の運転を停止することを特徴とする温湿度調整装置。
【請求項４】
前記第２冷却器、第２加熱器、第１冷却器、第１加熱器を通過する前の空気温度を測定する第２温度センサと、
前記第２冷却器、第２加熱器、第１冷却器、第１加熱器を通過する前の空気湿度を測定する第２湿度センサとを具備し、
前記全体制御部は、
前記第２温度センサによって検出される温度および前記第２湿度センサによって検出される湿度から算出される露点温度が予め設定された閾値以上である場合には、前記加減湿装置を運転し、
前記第２温度センサによって検出される温度および前記第２湿度センサによって検出される湿度から算出される露点温度が予め設定された閾値以下である場合には、前記加減湿装置の運転を停止することを特徴とする請求項４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、その殆どが温度およ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度変化の環境であることが要求される。このため、高い精密加工等が要求される工程は、精密な温度管理がなされている空間ユニット内に設けられる。
【０００３】
この様な空間ユニットの温度調整に用いられる温度調整装置としては、例えば下記特許文献１に図１２に示す温度調整装置が記載されている。
図１２に示す温度調整装置には、圧縮機１００、三方弁１０２、凝縮器１０４、膨張弁１０６、冷却器１０８および加熱器１１０が設けられており、冷却器１０８を具備する冷却流路と加熱器１１０を具備する加熱流路とが設けられている。
かかる冷却器１０８と加熱器１１０とによって、ファン１１２から吹き出す温度調整対象の空気流の温度が調整される。
【０００４】
この図１２に示す温度調整装置では、圧縮機１００で圧縮された高温の熱媒体を三方弁１０２によって、冷却流路と加熱流路とに分配する。冷却流路側に分配された高温の熱媒体は、凝縮器１０４で冷却される。この冷却された熱媒体は、膨張弁１０６によって断熱的に膨張されて冷却され、冷却器１０８に供給される。冷却器１０８では、ファン１１２から吹き出す温度調整対象の空気流を冷却しつつ吸熱して昇温された熱媒体は圧縮機１００に供給される。
【０００５】
一方、加熱流路側に分配された高温の熱媒体は加熱器１１０に供給され、冷却器１０８で冷却された温度調整対象の空気流を加熱して所望の温度に調整する。このように、加熱器１１０において、温度調整対象の空気流を加熱しつつ放熱して降温された熱媒体は、膨張弁１０６および冷却器１０８を通過して圧縮機１００に供給される。
【特許文献１】特開昭５１−９７０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１２に示す温度調整装置では、圧縮機１００で圧縮された高温の熱媒体の全量が膨張弁１０６を通過して断熱的に膨張されて冷却され、冷却器１０８に供給されるため、ファン１１２から吹き出す温度調整対象の空気流を冷却する冷却エネルギー量は一定である。
一方、三方弁１０２によって加熱流路側に分配する高温の熱媒体の流量を調整することによって、冷却器１０８で冷却された温度調整対象の空気流に対する加熱器１１０での加熱量を調整できる。
【０００７】
したがって、冷却器１０８および加熱器１１０を通過する温度調整対象の空気流の温度を調整でき、空間ユニット内の温度管理を狭い温度範囲で行うことは可能である。
しかし、図１２に示す温度調整装置では、圧縮機１００で圧縮された高温の熱媒体の全量が膨張弁１０６を通過して断熱的に膨張されて冷却され、冷却器１０８に供給されるため、ファン１１２から吹き出す温度調整対象の空気流に対する温度調整は、専ら加熱器１１０に供給する圧縮機１００で圧縮された高温の熱媒体の再加熱によって行われる。
【０００８】
このように、図１２に示す温度調整装置で採用された温度制御方式では、加熱に使用した熱媒体も冷却流路に流すため、加熱できる熱量は圧縮機の動力による熱量のみとなり、冷却器１０８および加熱器１１０に対する負荷変動への対応が困難である。
このため、冷却器１０８および加熱器１１０を通過する温度調整対象の空気流の設定温度を大幅に高くする場合、温度調整対象の空気流の温度が設定温度に到達しなかったり、設定温度に到達するまでに著しく時間がかかることがある。
さらに、図１２に示す温度調整装置では、冷却器１０８および加熱器１１０を通過する温度調整対象の空気流の湿度を調整する湿度調整機能が設けられておらず、空気流に湿度調整を施すことはできない。
【０００９】
このような、図１２に示す温度調整装置の加熱量不足を補うと共に、空気流に湿度調整を施すべく、図１３に示す温湿度調整装置のように、加熱器１１０の出口側に複数の加熱水蒸気を噴霧する噴霧ノズル１１４、１１４、・・・を設け、噴霧ノズル１１４の各々に水蒸気を供給する加熱蒸気発生装置を設けることが考えられる。
【００１０】
しかし、図１３に示す温湿度調整装置では、加熱水蒸気を発生するためのエネルギーがエネルギー的に無駄である。
しかも、図１３の温湿度調整装置の加熱量不足を補うことのできる量の加熱水蒸気を噴霧ノズル１１４、１１４、・・・から噴出すると、空気流の湿度調整が困難となる場合がある。
他方、空気流の湿度調整を行うことのできる量の加熱水蒸気を、噴霧ノズル１１４、１１４、・・・から噴出しても、温湿度調整装置の加熱量不足を補うことができない場合がある。
したがって、図１３に示す温湿度調整装置によって、空気流の温度および湿度を同時に調整できる範囲はさらに一層狭くなる。
【００１１】
そこで、本発明は、上記課題を解決し、空気流の温度調整と湿度調整とを同時に好適に行え、かつ省エネルギーを図ることのできる温湿度調整装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る温湿度調整装置は、
Ａ：第１圧縮機から送り出される第１熱媒体の一部が第１分配器により分配され、第１加熱器（凝縮器）、膨張弁、蒸発器、第１圧縮機の順に循環される第１ヒートポンプ回路と、第１圧縮機から送り出される第１熱媒体の残余部が前記第１分配器により分配され、凝縮器、膨張弁、第１冷却器（蒸発器）、第１圧縮機の順に循環される第１冷却回路と、前記第１分配器を制御し、第１ヒートポンプ回路と第１冷却回路とに分配される高温の第１熱媒体の分配比率を調整して、第１加熱器と第１冷却器とを通過する温湿度調整対象の空気を設定温度に制御する第１制御部とを具備する温度調整装置；
Ｂ：第２圧縮機から送り出される第２熱媒体の一部が第２分配器により分配され、第２加熱器（凝縮器）、膨張弁、蒸発器、第２圧縮機の順に循環される第２ヒートポンプ回路と、第２圧縮機から送り出される第２熱媒体の残余部が前記第２分配器により分配され、凝縮器、膨張弁、第２冷却器（蒸発器）、第２圧縮機の順に循環される第２冷却回路と、前記第２分配器を制御し、第２ヒートポンプ回路と第２冷却回路とに分配される高温の第２熱媒体の分配比率を調整して、第２加熱器と第２冷却器とを通過する温湿度調整対象の空気を必要な所要温度に制御する第２制御部とを具備する加減湿装置；
Ｃ：加湿器；
Ｄ：前記第２冷却器、第２加熱器、第１冷却器、第１加熱器を通過した出口空気の温度を検出する第１温度センサ；
Ｅ：前記第２冷却器、第２加熱器、第１冷却器、第１加熱器を通過した出口空気の湿度を検出する第１湿度センサ；
Ｆ：前記第２冷却器および第２加熱器を通過した空気の温度を検出する第２温度センサ；
Ｇ：出口空気の温度および湿度を入力可能に設けられた全体制御部；
とを具備し、
該全体制御部により、起動時には前記温度調整装置のみを駆動して、前記加減湿装置は停止させており、入力されている出口空気の設定湿度と前記第１湿度センサによって計測した出口空気の湿度とにより、前記加湿器から供給される水分量が必要な水分量となるように加湿器を制御し、入力されている出口空気の設定温度と入力されている出口空気の設定湿度とから出口空気の設定露点温度を算出し、その状態で前記第２温度センサの測定値と、前記設定露点温度とを比較し、設定露点温度が第２温度センサの測定値を超えている場合には、前記加減湿装置の運転を停止したまま、前記第１温度センサで検出される温度が前記設定出口温度となるように、前記第１制御部により前記第１分配器による分配比率を調整し、設定露点温度が第２温度センサの測定値以下の場合には、前記加減湿装置を駆動させて前記第２温度センサで検出される温度が上記設定露点温度となるように、前記第２制御部により第２分配器による前記分配比率を調整するとともに、前記第１温度センサで検出される温度が前記設定出口温度となるように、前記第１制御部により前記第１分配器による分配比率を調整し、前記加減湿装置を駆動させた後、前記第２温度センサで検出される温度が上記設定露点温度以下の場合には、前記加減湿装置の運転を停止することを特徴としている。
この構成を採用することによって、加湿する方向に制御する場合には、加減湿装置の運転を停止していても、温度調整装置の方で温度調整をすれば加湿は可能となる。このように、必要に応じて加減湿装置の運転を停止することができるので、省エネを図ることができる。
【００１３】
また、前記第２冷却器、第２加熱器、第１冷却器、第１加熱器を通過する前の空気温度を測定する第３温度センサと、前記第２冷却器、第２加熱器、第１冷却器、第１加熱器を通過する前の空気湿度を測定する第２湿度センサとを具備し、前記全体制御部は、前記第３温度センサによって検出される温度および前記第２湿度センサによって検出される湿度から算出される露点温度が予め設定された閾値以上である場合には、前記加減湿装置を運転し、前記第３温度センサによって検出される温度および前記第２湿度センサによって検出される湿度から算出される露点温度が予め設定された閾値以下である場合には、前記加減湿装置の運転を停止することを特徴としてもよい。
これによれば、温湿度調整対象となる空気の温度が予め設定した閾値よりも高かった場合にまで、加減湿装置の運転を停止してしまうと、温度調整装置側の負荷が大きすぎてしまう。このため、温湿度調整対象となる空気の入力時の温度に基づいても加減湿装置の運転のオンオフを制御できるようにして、より省エネ効果を高めることができる。
【００１４】
本発明に係る温湿度調整装置によれば、Ａ：第１圧縮機から送り出される第１熱媒体の一部が第１分配器により分配され、第１加熱器（凝縮器）、膨張弁、蒸発器、第１圧縮機の順に循環される第１ヒートポンプ回路と、第１圧縮機から送り出される第１熱媒体の残余部が前記第１分配器により分配され、凝縮器、膨張弁、第１冷却器（蒸発器）、第１圧縮機の順に循環される第１冷却回路と、前記第１分配器を制御し、第１ヒートポンプ回路と第１冷却回路とに分配される高温の第１熱媒体の分配比率を調整して、第１加熱器と第１冷却器とを通過する温湿度調整対象の空気を設定温度に制御する第１制御部とを具備する温度調整装置；
Ｂ：第２圧縮機から送り出される第２熱媒体の一部が第２分配器により分配され、第２加熱器（凝縮器）、膨張弁、蒸発器、第２圧縮機の順に循環される第２ヒートポンプ回路と、第２圧縮機から送り出される第２熱媒体の残余部が前記第２分配器により分配され、凝縮器、膨張弁、第２冷却器（蒸発器）、第２圧縮機の順に循環される第２冷却回路と、前記第２分配器を制御し、第２ヒートポンプ回路と第２冷却回路とに分配される高温の第２熱媒体の分配比率を調整して、第２加熱器と第２冷却器とを通過する温湿度調整対象の空気を必要な所要温度に制御する第２制御部とを具備する加減湿装置；
Ｃ：加湿器；
Ｄ：前記第２冷却器、第２加熱器、第１冷却器、第１加熱器を通過した出口空気の温度を検出する第１温度センサ；
Ｅ：前記第２冷却器、第２加熱器、第１冷却器、第１加熱器を通過した出口空気の湿度を検出する第１湿度センサ；
Ｆ：出口空気の温度および湿度を入力可能に設けられた全体制御部；
とを具備し、
該全体制御部により、
起動時には前記温度調整装置のみを駆動して、前記加減湿装置は停止させており、入力されている出口空気の設定湿度と前記第１湿度センサによって計測した出口空気の湿度とにより、前記加湿器から供給される水分量が必要な水分量となるように加湿器を制御し、入力されている出口空気の設定温度と入力されている出口空気の設定湿度とから出口空気の設定露点温度を算出し、前記第１温度センサで検出される温度および前記第１湿度センサで検出される湿度から実際の出口空気の露点温度を算出し、その状態で前記実際の露点温度と、前記設定露点温度とを比較し、設定露点温度が実際の露点温度を超えている場合には、前記加減湿装置の運転を停止したまま、前記第１温度センサで検出される温度が前記設定出口温度となるように、前記第１制御部により前記第１分配器による分配比率を調整し、設定露点温度が実際の露点温度以下の場合には、前記加減湿装置を駆動させて実際の露点温度が設定露点温度となるように、前記第２制御部により第２分配器による前記分配比率を調整するとともに、前記第１温度センサで検出される温度が前記設定出口温度となるように、前記第１制御部により前記第１分配器による分配比率を調整し、前記加減湿装置を駆動させた後、前記実際の露点温度が、設定露点温度以下の場合には、前記加減湿装置の運転を停止することを特徴としている。
この構成を採用することによって、露点温度を測定する露点温度計を設けなくても出口空気の温度と湿度から露点温度を算出し、これに基づいて加湿する方向に制御する場合には、加減湿装置の運転を停止していても、温度調整装置の方で温度調整をすれば加湿は可能となる。このように、必要に応じて加減湿装置の運転を停止することができるので、省エネを図ることができる。
【００１５】
さらに、前記第２冷却器、第２加熱器、第１冷却器、第１加熱器を通過する前の空気温度を測定する第２温度センサと、前記第２冷却器、第２加熱器、第１冷却器、第１加熱器を通過する前の空気湿度を測定する第２湿度センサとを具備し、前記全体制御部は、前記第２温度センサによって検出される温度および前記第２湿度センサによって検出される湿度から算出される露点温度が予め設定された閾値以上である場合には、前記加減湿装置を運転し、前記第２温度センサによって検出される温度および前記第２湿度センサによって検出される湿度から算出される露点温度が予め設定された閾値以下である場合には、前記加減湿装置の運転を停止することを特徴としてもよい。
この構成によれば、温湿度調整対象となる空気の温度が予め設定した閾値よりも高かった場合にまで、加減湿装置の運転を停止してしまうと、温度調整装置側の負荷が大きすぎてしまう。このため、温湿度調整対象となる空気の入力時の温度に基づいても加減湿装置の運転のオンオフを制御できるようにして、より省エネ効果を高めることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の温湿度調整装置では、温度調整装置および加減湿装置の双方に、加熱器としてヒートポンプ回路を採用して、外部熱源を有効に利用している。したがって、温度調節用の電気ヒータや加湿用の電気ヒータを用いる従来方式に比べて大幅な省エネを図ることができる。この場合に、冷却回路側で放熱する熱を外部熱源として吸熱、利用することによって、一層熱効率をよくすることができ、加熱能力を向上できる。また、加熱器と冷却器とを通過する温度調整対象の流体の微小な負荷変動は、加熱回路（ヒートポンプ回路）と冷却回路とに分配する高温の熱媒体の分配比率を微小調整することによって迅速に対応でき、温湿度調整対象の空気に対して精密な温湿度調整を図ることができる。さらに、必要に応じて加減湿装置の運転を停止することができるので、さらなる省エネを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明に係る温湿度調整装置５４（図７）の好適な実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
まず、温湿度調整装置５４のうち、基本的な構成となる温度調整装置５０について、図１〜図６により説明する。
図１は温度調整装置５０の概略図である。
温度調整装置５０の概略は次のとおりである。すなわち、第１圧縮機１８から送り出される第１熱媒体の一部が第１分配器２０により分配され、第１加熱器（凝縮器）１４、膨張弁３４、蒸発器（吸熱器）３２、第１圧縮機１８の順に循環される第１ヒートポンプ回路と、第１圧縮機１８から送り出される第１熱媒体の残余部が前記第１分配器２０により分配され、凝縮器２６、膨張弁２８、第１冷却器（蒸発器）１６、第１圧縮機１８の順に循環される第１冷却回路と、前記第１分配器２０を制御し、第１ヒートポンプ回路と第１冷却回路とに分配される高温の第１熱媒体の分配比率を調整して、第１加熱器１４と第１冷却器１６とを通過する温湿度調整対象の空気を設定温度に制御する第１制御部２２ａとを具備する。
【００１８】
以下、温度調整装置５０をさらに詳細に説明する。
図１に示す温度調整装置５０には、ファン１２によって、空間ユニット１０内に、後記する加減湿装置から吸込んだ空気を温度調整する第１加熱器（凝縮器）１４を備える第１ヒートポンプ回路と、第１冷却器（蒸発器）１６を備える第１冷却回路とが設けられている。
【００１９】
空間ユニット１０内に吸引される空気流の入口側に第１加熱器１４が、その下流に第１冷却器１６が配設されている。この第１冷却器１６と第１加熱器１４との空気流に対する配置によれば、第１加熱器１４および第１冷却器１６を通過する空気流の除湿を更に向上できる。
かかる第１加熱器１４および第１冷却器１６には、第１熱媒体として、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、炭酸ガスが供給される。
【００２０】
このような第１熱媒体は、第１圧縮機１８によって圧縮・加熱されて高温（例えば７０℃）の気体状となって吐出される。第１圧縮機１８から吐出された高温の第１熱媒体を、第１分配器としての比例三方弁２０によって、第１加熱器１４が設けられた第１ヒートポンプ回路側と第１冷却器１６が設けられた第１冷却回路側とに分配する。
【００２１】
この比例三方弁２０では、第１ヒートポンプ回路側に分配する高温の第１熱媒体と第１冷却回路側に分配する高温の第１熱媒体との合計量が第１圧縮機１８から吐出された高温の第１熱媒体量と等しくなるように分配する。
かかる比例三方弁２０は、第１制御部２２ａによって制御されている。この第１制御部２２ａでは、空間ユニット１０内に設けられた出口側の第１温度センサ２４によって測定された測定温度と設定された設定温度と比較し、測定温度が設定温度と一致するように、第１加熱器１４側と第１冷却器１６側とに分配する高温の第１熱媒体の分配比率を実質的に連続して変更し、空間ユニット１０内に吸込まれた空気を所定温度に調整する。
【００２２】
この「実質的に連続して変更」とは、比例三方弁２０をステップ制御で駆動するとき、微視的には比例三方弁２０がステップ的に駆動されているものの、全体的には連続して駆動されている場合を含む意味である。
かかる第１制御部２２ａに設定する設定温度は、任意に設定できるようにしてもよい。また、図１に示す第１温度センサ２４は、ファン１２の吐出側に設置されているが、ファン１２の吸入側に設置してもよく、ファン１２の吐出側および吸入側に設けてもよい。
【００２３】
第１ヒートポンプ回路側に分配された高温の第１熱媒体は、第１加熱器１４に直接供給され、空間ユニット１０内に吸引された空気流を加熱して所定温度に調整する。その際に、高温の第１熱媒体は放熱して冷却されて凝縮液を含む第１熱媒体となる。
【００２４】
一方、第１冷却回路側に分配された高温の第１熱媒体は、凝縮器２６によって冷却されてから膨張弁２８によって断熱的に膨張して更に冷却（例えば、１０℃に冷却）される。冷却された第１熱媒体は、第１冷却器１６に供給され、空間ユニット１０内に吸込まれて第１加熱器１４によって加熱された空気流を冷却して所定温度に調整する。その際に、第１冷却器１６に供給された第１熱媒体は空気流から吸熱して昇温される。このように、第１加熱器１４に吹き付けられて昇温された空気流を第１冷却器１６に吹き付けることによって、空気流の温度調整の精度を向上できる。
【００２５】
かかる凝縮器２６には、第１加熱器１４側に分配された高温の第１熱媒体を冷却する冷却用として配管３０を経由して、冷却水が供給されている。冷却水は、外部から加熱又は冷却されることなく供給された外部熱媒体である。
かかる冷却水は、凝縮器２６内で７０℃程度の第１熱媒体によって３０℃程度に加熱されて配管３１から吐出される。この配管３１から吐出される冷却水は、吸熱手段としての吸熱器（蒸発器）３２に加熱源として供給される。
【００２６】
この吸熱器３２には、第１加熱器１４で放熱した後に、膨張弁３４によって断熱的に膨張して更に冷却した、１０℃程度の第１熱媒体が供給されている。このため、吸熱器３２では、凝縮器２６で吸熱して３０℃程度に昇温された冷却水と１０℃程度に冷却された第１熱媒体との温度差に基づいて、第１熱媒体が冷却水から吸熱できる。すなわち、第１冷却回路の凝縮器２６で放熱された熱により、吸熱器３２でヒートポンプ回路側の第１熱媒体を加温するので、熱の有効利用が図れる。
【００２７】
吸熱器３２で冷却水から吸熱して昇温された第１熱媒体は、アキュームレータ３６を経由して第１圧縮機１８に供給される。このアキュームレータ３６には、第１冷却器１６に供給されて空間ユニット１０内に吸込まれた空気流から吸熱した第１熱媒体も供給される。かかるアキュームレータ３６は、液体成分を貯めてガス成分のみを第１圧縮機１８に再供給できるタイプのアキュームレータであるため、確実に第１熱媒体のガス成分のみを第１圧縮機１８に供給できる。
【００２８】
このアキュームレータ３６としては、蓄圧器用タイプのアキュームレータを用いることができる。
なお、アキュームレータ３６を設置しなくても、吸熱器３２で空気流から吸熱して昇温された熱媒体と、第１冷却器１６に供給されて空間ユニット１０内に吸込まれた空気流から吸熱した熱媒体とを合流して、第１圧縮機１８に再供給できればよい。
【００２９】
ところで、第１加熱器１４で放熱した第１熱媒体を、膨張弁３４によって断熱的に膨張して冷却しているが、膨張弁３４での断熱膨張による冷却では、第１熱媒体と外部との間での熱の遣り取りはない。このため、断熱的に冷却された第１熱媒体は、外部から凝縮器２６を経由して吸熱器３２に供給された冷却水から吸熱できる。
【００３０】
したがって、第１圧縮機１８から吐出される高温の第１熱媒体には、第１圧縮機１８による圧縮動力エネルギーに、吸熱器３２によって外部から供給された冷却水より吸熱したエネルギーを加えることができる。更に、図１に示す温度調整装置では、外部から供給された冷却水が凝縮器２６を経由して吸熱器３２に供給されており、凝縮器２６で除去した高温の第１熱媒体から除去したエネルギーの一部も、圧縮機１８から吐出される高温の第１熱媒体に加えることができ、加熱流路の加熱能力を向上できる。その結果、補助ヒータ等の他の加熱手段を用いることを要しない。
【００３１】
このように、図１に示す温度調整装置では、その第１加熱器１４の加熱能力をヒートポンプ回路の設置によって向上でき、かつ比例三方弁２０によって第１ヒートポンプ回路側に分配する高温の第１熱媒体と第１冷却回路側に分配する高温の第１熱媒体との分配比率を、空間ユニット１０内の温度に応じて実質的に連続して変更できる。
【００３２】
このため、図１に示す温度調整装置では、第１ヒートポンプ回路および第１冷却回路に高温の第１熱媒体が常時供給されており、第１加熱器１４と第１冷却器１６とを通過する温度調整対象の空気流の微小な負荷変動は、加熱流路と冷却流路とに分配する高温の第１熱媒体の分配比率を比例三方弁２０によって直ちに微小調整することによって迅速に対応でき、応答性を向上できる。
【００３３】
その結果、第１加熱器１４と第１冷却器１６とを通過する温度調整対象の空気流の温度を設定温度に対して±０．１℃以下の精度で制御でき、図１に示す温度調整装置が設置された空間ユニット１０の温度変化を、例えばクリーンルームの温度変化よりも小さくでき、精密加工が要求される工程を設置できる。
【００３４】
また、図１に示す温度調整装置では、上述した様に、第１ヒートポンプ回路の第１加熱器１４の加熱能力が向上され、かつ加熱流路と冷却手段とを含む流路のうち、第１分配器としての比例三方弁２０から第１冷却器１６および吸熱器３２の各々を通過した第１熱媒体がアキュームレータ３６で合流されるまでの加熱流路を含む流路と冷却流路を含む流路との各々が、流路的に独立して設けられている。
【００３５】
このため、第１加熱器１４と第１冷却器１６とを通過する温度調整対象の空気流の設定温度を大幅に高くする場合でも、比例三方弁２０によって高温の第１熱媒体の分配比率を冷却流路よりも加熱流路に分配する分配比率を大幅に高くして、温度調整対象の空気流を所定温度に迅速に調整できる。
その結果、例えば、図１１に示す温度調整装置では、その温度設定範囲が２０〜２６℃程度であるが、図１に示す温度調整装置では、その温度設定範囲を１８〜３５℃と大幅に拡大できる。
【００３６】
更に、図１に示す温度調整装置では、加熱流路の加熱能力が向上され、補助ヒータ等の他の加熱手段を用いることを要しないため、補助ヒータを設けた従来の温度調整装置に比較して、大幅な省エネルギーを図ることができる。
例えば、補助ヒータを設けた従来の温度調整装置では、全消費エネルギーの内訳は、圧縮機が１８％、補助ヒータが６９％、およびファンが１３％である。この点、図１に示す温度調整装置では、補助ヒータの消費エネルギーをカットできる。
このため、吐出量が２０ｍ３／min程度の水冷式空調機に、従来の温度調整装置の方式を適用した場合には、最大消費電力が１１．７KWであったが、図１に示す温度調整装置の方式を適用すると、最大消費電力を２．４KW程度とすることができる。
【００３７】
以上、説明してきた図１に示す温度調整装置では、凝縮器２６に冷却水を供給する配管３０に、冷媒制御手段としての制御弁４０が設けられている。この制御弁４０は、第１圧縮機１８の吐出圧が一定となるように制御されている。かかる制御弁４０は、図２に示す様に、冷却水の流路内に設けられた弁部４０ａの開口部を開閉する弁体４０ｂを具備する棒状部が設けられている。この棒状部は、その先端面が当接するバネ４０ｃによって弁体４０ｂが弁部４０ａの開口部を開放する方向に付勢されている。また、棒状部の他端面は、第１圧縮機１８から吐出された第１熱媒体の圧力が供給されるベローズ４０ｄに当接し、棒状部をバネ４０ｃの付勢力に抗して弁部４０ａの開口部を閉じる方向に弁体４０ｂを付勢している。
【００３８】
このため、第１圧縮機１８の吐出圧がバネ４０ｃの付勢力以上となったとき、ベローズ４０ｄによって弁体４０ｂが弁部４０ａの開口部を開放する方向に移動し、凝縮器２６に供給される冷却水量が増加して、凝縮器２６の冷却能力が向上される。このため、第１圧縮機１８の吐出圧が低下する。
他方、第１圧縮機１８の吐出圧がバネ４０ｃの付勢力以下となったとき、弁体４０ｂが弁部４０ａの開口部を閉じる方向に移動し、凝縮器２６に供給される冷却水量が減少して、凝縮器２６の冷却能力が低下する。このため、第１圧縮機１８の吐出圧が高くなる。
このように、第１圧縮機１８の吐出圧を一定に保持することによって、温度調整装置を安定して運転できる。また、凝縮器２６に冷却水量が必要以上に供給され、系外に排出されないように調整できる。
【００３９】
ところで、加熱器１４および冷却器１６を通過する空気流の温度設定を大幅に昇温した場合、第１制御部２２ａでは、比例三方弁２０の冷却流路側の吐出口の開度を全閉状態又は全閉状態に近い状態とすると共に、加熱流路側の吐出口を全開状態又は全開状態に近い状態とする。
また、温度調整対象の空気流の温度が低温である場合、加熱流路の加熱器１４に供給された高温の第１熱媒体は、加熱器１４で低温の空気流によって凝縮され、第１圧縮機１８の吐出圧が所定圧よりも低圧となるため、制御弁４０が閉じて凝縮器２６に冷却水が供給されなくなる。
【００４０】
このように、凝縮器２６に冷却水が供給されなくなると、凝縮器２６から吸熱器３２に供給される冷却水も供給されなくなる。このため、吸熱器３２が稼働停止状態となって、ヒートポンプとして機能しなくなる。
しかも、第１加熱器１４で放熱して凝縮した第１熱媒体を膨張弁３４で断熱的に膨張して冷却した第１熱媒体と冷却水との熱交換が行われず、吸熱器３２が凍結するおそれがある。
【００４１】
このため、図３に示す温度調整装置のように、吸熱器３２への冷却水の供給手段として、制御弁４０のバイパス配管４２に制御弁４４を設けている。この制御弁４４は、比例三方弁２０の冷却流路側の吐出口の開度が全閉状態又は全閉状態に近い状態となり、加熱流路側の吐出口が全開状態又は全開状態に近い状態となったとき、第１制御部２２ａからの信号によって開き、強制的に冷却水を凝縮器２６に供給し、吸熱器３２を稼働状態としている。
【００４２】
このため、第１加熱器１４および第１冷却器１６を通過する空気流の温度設定を大幅に昇温した場合や第１加熱器１４および第１冷却器１６を通過する空気流が低温の場合の様に、冷却流路側に分配される高温の第１熱媒体の分配率がゼロ又はその近傍となったときでも、吸熱器３２に所定量の冷却水を供給でき、吸熱器３２の凍結を防止しかつヒートポンプとしての機能を発揮させることができる。
第１圧縮機１８の吐出圧が上昇し所定圧近傍に到達したとき、制御弁４４を第１制御部２２ａからの信号によって閉じる。その後は、制御弁４０によって第１圧縮機１８の吐出側の圧力が一定に保持されるように、凝縮器２６に供給される冷却水の供給量を制御する。
【００４３】
図３に示す温度調整装置では、第１冷却器１６に吹き付けられて冷却された空気流を第１加熱器１４に吹き付けている。このように、最初に空気流を第１冷却器１６に吹き付けることによって、空気流中の水分を凝縮して除湿を行うことができる。
なお、図３に示す温度調整装置では、その構成部材が図１に示す温度調整装置の構成部材と同一部材である場合には、図１の構成部材と同一番号を付し、詳細な説明を省略した。
【００４４】
図１〜図３に示す温度調整装置では、凝縮器２６および吸熱器３２に供給する熱媒体として冷却水を用いていたが、図４に示す様に、凝縮器２６およびヒートポンプ手段の吸熱器３２に供給する熱媒体としてファン４６による空気流を用いることができる。
図４に示す温度調整装置では、第１加熱器１４で放熱した第１熱媒体が膨張弁３４によって断熱膨張して更に冷却されて供給されている吸熱器３２に、ファン４６によって凝縮器２６に吹き付けられて加熱された空気流が吹き付けられる。このため、吸熱器３２では、第１加熱器１４で放熱・凝縮し断熱膨張して更に冷却した第１熱媒体が空気流から吸熱して昇温される。
なお、図４に示す温度調整装置では、その構成部材が図１に示す温度調整装置の構成部材と同一部材である場合には、図１の構成部材と同一番号を付し、詳細な説明を省略した。
【００４５】
また、図１〜図４に示す温度調整装置に用いた第１分配器としての比例三方弁２０に代えて、図５に示す様に、２個の二方弁としてのゲートバルブ３８ａ，３８ｂを用いることができる。２個のゲートバルブ３８ａ，３８ｂの各々は、第１制御部２２ａによって制御されている。かかる第１制御部２２ａによって、二方弁３８ａ，３８ｂの各々の開度を調整し、第１圧縮機１８で圧縮・加熱された気体状の高温の第１熱媒体を加熱流路（第１ヒートポンプ回路）と冷却流路（第１冷却回路）とに分配する分配比率を実質的に連続して調整し、第１加熱器１４と題１冷却器１６とを通過する空気流を所定温度に制御する。その際に、第１加熱器１４側に分配する高温の第１熱媒体量と第１冷却器１６側に分配する高温の第１熱媒体量との合計量が、第１圧縮機１８から吐出された高温の第１熱媒体量と等しくなるように、ゲートバルブ３８ａ，３８ｂの開度を調整して連続的に比例分配される。
【００４６】
その際に、ゲートバルブ３８ａ，３８ｂの各々は、図６に示す様に、バルブ開度と流量との関係は直線状でない。このため、第１制御部２２ａでは、図６に示すゲートバルブ３８ａ，３８ｂの各々についての流量特性データを保持し、第１制御部２２ａからは、ゲートバルブ３８ａ，３８ｂの各流量特性に基づいて各ゲートバルブ３８ａ，３８ｂへの開度信号を発信する。
【００４７】
次に、図７に、上記温度調整装置５０と、加減湿装置５２とを組み合わせた、本発明に係る温湿度調整装置５４の一実施形態を示す。
加減湿装置５２における熱媒体（第２熱媒体）の循環回路の基本構成は温度調整装置５０と同じである。
すなわち、加減湿装置５２は、第２圧縮機６８から送り出される第２熱媒体の一部が第２分配器７０により分配され、第２加熱器（凝縮器）６４、膨張弁８４、蒸発器８２、第２圧縮機６８の順に循環される第２ヒートポンプ回路と、第２圧縮機６８から送り出される第２熱媒体の残余部が前記第２分配器７０により分配され、凝縮器７６、膨張弁７８、第２冷却器（蒸発器）６６、第２圧縮機６８の順に循環される第２冷却回路と、第２分配器７０を制御し、第２ヒートポンプ回路と第２冷却回路とに分配される高温の第２熱媒体の分配比率を調整して、第２加熱器６４と第２冷却器６６とを通過する温湿度調整対象の空気を必要な所要温度に制御する第２制御部７２ａとを具備する。
【００４８】
なお、加減湿装置５２の凝縮器７６に供給される外部熱媒体としての冷却水は、温度調整装置５０の凝縮器２６に供給されている冷却水を共通に使用している。
加減湿装置５２の吸熱器８２には、凝縮器７６で吸熱して昇温された冷却水が供給される。吸熱器８２で吸熱されて温度が低下した冷却水は、温度調整装置５０から吐出された冷却水と合流し、排水される。
【００４９】
図７の例では、空間ユニット１０の入口側から第１冷却器１６、第２加熱器６４、第２冷却器６６、第１加熱器１４が所要間隔をおいてこの順に並んで配設されている。ファン１２に吸引されて空間ユニット１０内に進入した空気流は、第１冷却器１６、第２加熱器６４、第２冷却器６６、第１加熱器１４の各熱交換器にこの順に接触することになる。
第１冷却器１６、第１加熱器１４による空気流の加熱制御は前記したとおりである。
【００５０】
第２冷却器６６、第２加熱器６４での空気流の加熱制御も、制御条件は温度調整装置５０でのものと違うが、機能は同一である。したがって、その機能の説明は省略する。
加減湿装置５２は、さらに、第２加熱器の手前側に配置され、第２加熱器６４を通過する空気に加湿するための水を噴霧する噴霧ノズル８８と、該噴霧ノズル８８から噴出される水の量を調整する水量制御弁９２とを有する。
【００５１】
噴霧ノズル８８の構成についてさらに詳細に説明する。
上記のように、噴霧ノズル８８は、第２冷却器６６と第２加熱器６４との間に配設されていて、第２冷却器６６によって除湿された空気に所定量の水を噴霧する。噴霧ノズル８８は、複数のノズルが配設されたものとなっていて、空間ユニット１０内に均一に水を噴霧できるようになっている。
【００５２】
噴霧ノズル８８には、水タンク１２０に貯留されている純水がポンプ１２２および水供給配管１２４に設けられた上記水量制御弁９２を経由して供給される。噴霧ノズル８８は圧縮空気によって水を霧状にして噴霧する２流体ノズルで形成され、この圧縮空気は配管１２８を経由して噴霧ノズル８８に供給される。
水タンク１２０には、前記配管３０を経由して供給された通常水を純水器１１８に供給して得た純水が貯留されている。この水タンク１２０の純水の貯留量は、純水供給配管１３２に設けられた制御弁１３４によって一定に保持されている。
上記噴霧ノズル８８、水量制御弁９２等によって加湿器を構成する。
なお、加湿器の噴霧ノズル８８は、２流体ノズルでなく、超音波によって水を噴霧するノズル（超音波加湿器）であってもよく、あるいは場合によっては工場排熱等による水蒸気そのものを噴出するノズル（蒸気加湿器）であってもよい。
【００５３】
温湿度調整装置５４は上記のように構成され、温湿度調整対象の空気が、第２冷却器６６、第２加熱器６４、第１冷却器１６、第１加熱器１４を通過し、通過する空気が、加減湿装置５２および上記の加湿器により必要な所要温度および水分量に調整されるとともに、温度調整装置５０により所望温度および湿度に調整されるのである。
【００５４】
この温湿度調整制御についてさらに具体例を説明する。
温湿度調整装置５４は、さらに、第２冷却器６６、第２加熱器６４、第１冷却器１６、第１加熱器１４を通過した出口空気の温度を検出する第１温度センサ２４と、第２冷却器６６、第２加熱器６４、第１冷却器１６、第１加熱器１４を通過した出口空気の湿度を検出する第１湿度センサ２９とを有する。
また、第２冷却器６６、第２加熱器６４、第１冷却器１６、第１加熱器１４を通過する前の空気温度を検出するため、第１冷却器１６よりも手前には、第３温度センサ１４４が設けられている。
また、第２冷却器６６の下流には、第２冷却器６６および第２加熱器６４を通過した空気の温度を検出する第２温度センサ１４０が配設されている。
【００５５】
第１温度センサ２４は、上述した第１制御部２２ａに接続されており、また第１湿度センサ２９は、湿度制御部１３８に接続されている。
第１制御部２２ａは、第１分配器２０を制御可能に設けられており、第１温度センサ２４が検出した出口温度に基づいて、第１分配器２０の熱媒体の分配量を制御する。
湿度制御部１３８は、噴霧ノズル８８から噴霧させる水の量を調整するために、水量制御弁９２の開度を制御可能である。湿度制御部１３８は、第１湿度センサ２９の検出湿度に基づき、噴霧ノズル８８からの噴霧水量を調整して、出口空気の湿度を調整可能となっている。
【００５６】
第２温度センサ１４０は、第２制御部７２ａに接続されている。第２制御部７２ａは、第２分配器７０を制御可能に設けられており、第２温度センサ１４０が検出した温度に基づいて、第２分配器７０の第２熱媒体の分配量を制御する。これにより、第２制御部７２ａは、第２加熱器６４を出た空気の温度を所定温度となるように制御する。
【００５７】
第３温度センサ１４４は、全体制御部１４２に接続されている。全体制御部１４２は、第１制御部２２ａ、第２制御部７２ａおよび湿度制御部１３８それぞれに接続されており、各制御部２２ａ，７２ａ，１３８の動作を制御可能である。
【００５８】
続いて、図８により、さらに具体的な温湿度制御について説明する。
以下に述べる制御の全体は、全体制御部１４２によってなされる。
まず、操作者は、出口空気の所望の設定温度と湿度を全体制御部１４２に入力する（Ｓ１、Ｓ２）。
起動時には、全体制御部１４２は第１圧縮機１８のみを駆動し（Ｓ３）、第２圧縮機６８は駆動させずに停止させておく。そして、噴霧ノズル８８から水を噴霧させる。噴霧ノズル８８からは、必要十分な水分量が噴霧されればよく、不足にならないようにだけ噴霧され、余分な水分は冷却器で凝縮されて除湿されるので、多めに噴霧される。湿度の制御は、入力された出口空気の設定湿度と第１湿度センサ２９によって計測した出口空気の湿度とにより、噴霧ノズル８８から噴霧される水分量が必要な水分量となるように、湿度制御部１３８により水量制御弁９２を調整する（Ｓ４）。
【００５９】
一方で全体制御部１４２は、入力された出口空気設定温度と入力された出口空気設定湿度とから出口空気露点温度（水分量）を算出する（Ｓ５）。
そして、全体制御部１４２は、第２温度センサ１４０で検出された実際の露点温度と、先のステップにおいて算出された設定露点温度とを比較し（Ｓ６）、設定露点温度が実際の露点温度よりも高い場合は、第２圧縮機６６は停止させたまま温湿度の制御を行う。
【００６０】
湿度の制御は、上述したように湿度制御部１３８により水量制御弁９２を調整することで行われ、温度の制御は、第１温度センサ２４で検出される温度が空間ユニット１０の出口の前記設定出口温度となるように、第１制御部２２ａにより第１分配器２０による分配比率を調整することで行われる（Ｓ７）。
【００６１】
先のステップＳ６において、全体制御部１４２が第２温度センサ１４０で検出された実際の露点温度と、先のステップにおいて算出された設定露点温度とを比較した結果、設定露点温度が実際の露点温度以下の場合、全体制御部１４２には、第２冷却器６６および第２加熱器６４を通過して第２温度センサ１４０で計測される温度の設定値として上記ステップＳ５で算出された設定露点温度があらかじめ入力される（Ｓ８）。
【００６２】
そして、全体制御部１４２は、第２圧縮機６８を起動させ、第１圧縮機１８および第２圧縮機６８によって温度制御回路と湿度制御回路の双方を同時に制御する。湿度制御回路の制御については、全体制御部１４２が第２温度センサ１４０で検出される温度が上記設定された設定露点温度と等しい温度となるように、第２制御部７２ａにより第２分配器７０による第２熱媒体の分配比率を調整する（Ｓ９）。
この第２温度センサ１４０と第２制御部７２ａによる、第２加熱器６４の出口の空気温度制御、および前記噴霧ノズル８８から噴出される噴霧水量の制御によって、必要な水分量が通過空気中に含まれる。
【００６３】
なお、第２圧縮機６８を駆動させて、温湿度制御を実行している最中であっても、第２圧縮機６８の駆動を停止させる場合がある。
すなわち、全体制御部１４２は、第２温度センサ１４０で検出された実際の露点温度と、先のステップにおいて算出された設定露点温度とを常時比較しており（Ｓ１０）、設定露点温度が実際の露点温度よりも高い場合は、第２圧縮機６８を停止させるように制御する（Ｓ１１）。
【００６４】
続いて、全体制御部１４２は、第３温度センサ１４４で検出された入口温度と、全体制御部内に予め設定して記憶されている閾値とを比較する（Ｓ１２）。検出された入口温度が閾値以下の場合には、加減湿装置５２の運転を行わないよう、第２圧縮機６８を停止させる（Ｓ１１）。
一方、出された入口温度が閾値以上の場合には、加減湿装置５２の運転を続行する。
すなわち、導入する空気流の温度がある程度低い場合には、加減湿装置５２を運転しなくても、温度調整装置５０が加熱方向に動作するだけでよいが、導入する空気流の温度が高い場合には、温度調整装置５０が冷却方向に動作しても温度調整装置５０の負荷が大きくなりすぎてしまうおそれがあるためである。
なお、閾値は、温度調整装置５０の性能等を勘案して予め実験的に算出しておくとよい。
【００６５】
（第２の実施形態）
次に、本発明の温湿度調整装置の第２の実施形態について図９に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合もある。
本実施形態では、第２温度センサ１４０を設けておらず、上述した第１の実施形態では第２温度センサで測定していた実際の露点温度を計算によって算出している。
【００６６】
露点温度の算出は、第１温度センサ２４で測定された出口空気の温度と、第１湿度センサ２９で測定された出口空気の湿度とに基づいて、全体制御部１４２が計算して算出する。
具体的には、温度と相対湿度に基づく露点温度表を全体制御部１４２に予め記憶させておき、全体制御部１４２は、第１温度センサ２４で測定した温度と第１湿度センサ２９で測定した相対湿度とを、記憶させておいた露点温度表にあてはめ、露点温度を算出する。
【００６７】
以下、本実施形態における、具体的な温湿度制御について、図１０に基づいて説明する。
以下に述べる制御の全体は、全体制御部１４２によってなされる。
まず、操作者は、出口空気の所望の設定温度と湿度を全体制御部１４２に入力する（Ｓ１、Ｓ２）。
起動時には、全体制御部１４２は第１圧縮機１８のみを駆動し（Ｓ３）、第２圧縮機６８は駆動させずに停止させておく。そして、噴霧ノズル８８から水を噴霧させる。噴霧ノズル８８からは、必要十分な水分量が噴霧されればよく、不足にならないようにだけ噴霧され、余分な水分は冷却器で凝縮されて除湿されるので、多めに噴霧される。湿度の制御は、入力された出口空気の設定湿度と第１湿度センサ２９によって計測した出口空気の湿度とにより、噴霧ノズル８８から噴霧される水分量が必要な水分量となるように、湿度制御部１３８により水量制御弁９２を調整する（Ｓ４）。
【００６８】
一方で全体制御部１４２は、入力された出口空気設定温度と入力された出口空気設定湿度とから出口空気露点温度（水分量）を算出する（Ｓ５）。
全体制御部１４２は、第１温度センサ２４で測定した温度と第１湿度センサ２９で測定した相対湿度とを、記憶させておいた露点温度表にあてはめ、実際の露点温度を算出する（Ｓ６）。
そして、全体制御部１４２は、先のステップＳ６で算出された実際の露点温度と、先のステップにおいて算出された設定露点温度とを比較し（Ｓ７）、設定露点温度が実際の露点温度よりも高い場合は、第２圧縮機６６は停止させたまま温湿度の制御を行う。
【００６９】
湿度の制御は、上述したように湿度制御部１３８により水量制御弁９２を調整することで行われ、温度の制御は、第１温度センサ２４で検出される温度が空間ユニット１０の出口の前記設定出口温度となるように、第１制御部２２ａにより第１分配器２０による分配比率を調整することで行われる（Ｓ８）。
【００７０】
先のステップＳ７において、全体制御部１４２が算出した実際の露点温度と、先のステップにおいて算出された設定露点温度とを比較した結果、設定露点温度が実際の露点温度以下の場合、全体制御部１４２には、第２冷却器６６および第２加熱器６４を通過して第２温度センサ１４０で計測される温度の設定値として上記ステップＳ５で算出された設定露点温度があらかじめ入力される（Ｓ９）。
【００７１】
そして、全体制御部１４２は、第２圧縮機６８を起動させ、第１圧縮機１８および第２圧縮機６８によって温度制御回路と湿度制御回路の双方を同時に制御する。湿度制御回路の制御については、全体制御部１４２が第２温度センサ１４０で検出される温度が上記設定された設定露点温度と等しい温度となるように、第２制御部７２ａにより第２分配器７０による第２熱媒体の分配比率を調整する（Ｓ１０）。
この第２温度センサ１４０と第２制御部７２ａによる、第２加熱器６４の出口の空気温度制御、および前記噴霧ノズル８８から噴出される噴霧水量の制御によって、必要な水分量が通過空気中に含まれる。
【００７２】
なお、第２圧縮機６８を駆動させて、温湿度制御を実行している最中であっても、第２圧縮機６８の駆動を停止させる場合がある。
すなわち、全体制御部１４２は、予め設定した所定間隔おきに第１温度センサ２４で測定した温度と第１湿度センサ２９で測定した相対湿度とを、記憶させておいた露点温度表にあてはめ、実際の露点温度を算出する（Ｓ１１）。
そして、全体制御部１４２は、実際の露点温度を算出すると、先のステップにおいて算出された設定露点温度とを比較し（Ｓ１２）、設定露点温度が実際の露点温度よりも高い場合は、第２圧縮機６８を停止させるように制御する（Ｓ１３）。
【００７３】
続いて、全体制御部１４２は、第３温度センサ１４４で検出された入口温度と、全体制御部内に予め設定して記憶されている閾値とを比較する（Ｓ１４）。検出された入口温度が閾値以下の場合には、加減湿装置５２の運転を行わないよう、第２圧縮機６８を停止させる（Ｓ１３）。
一方、出された入口温度が閾値以上の場合には、加減湿装置５２の運転を続行する。
すなわち、導入する空気流の温度がある程度低い場合には、加減湿装置５２を運転しなくても、温度調整装置５０が加熱方向に動作するだけでよいが、導入する空気流の温度が高い場合には、温度調整装置５０が冷却方向に動作しても温度調整装置５０の負荷が大きくなりすぎてしまうおそれがあるためである。
なお、閾値は、温度調整装置５０の性能等を勘案して予め実験的に算出しておくとよい。
【００７４】
なお、上述した各実施形態では、加減湿装置５２で、第２冷却器６６により一旦水分が除湿されるとともに、噴霧ノズル８８により必要な水分量に加湿される。このように、一旦除湿され、その後加湿されることから、低い湿度設定も容易に行える。なお、図示しないが、この第２冷却器６６に、第２冷却器６６によって冷やされ、周囲空気の水分を凝縮して除湿するための、熱容量の大きな金属材等のメッシュ部材からなる除湿用部材を配設すると好適である。
【００７５】
図７及び図９の実施形態では、噴霧ノズル８８を第２冷却器６６と第２加熱器６４との間に配設したが、図１１（ａ）に示すように、噴霧ノズル８８を第２冷却器６６の出口側に配設してもよい。
また、第２冷却器６６と第２加熱器６４とを、図１１（ｂ）に示すように、空気が第２冷却器６６に供給された後、第２加熱器６４に供給されるように配設し、第２冷却器６６と第２加熱器６４との間に噴霧ノズル８８を配設してもよい。この場合も、噴霧ノズル８８からの噴霧は第２加熱器６４で加熱され、空気流によって十分に加熱できる。
【００７６】
さらに、図１１（ｂ）に示す第２冷却器６６と第２加熱器６４との配置であって、図１１（ｃ）に示すように、第２冷却器６６の空気の入口側に噴霧ノズル８８を配設した場合、噴霧ノズル８８から噴霧された純水は、第２冷却器６６内で凝縮されて空気流から除去されるため、空気流を所定の温度に調整することが困難となる。
ただし、例えば、図１１（ａ）に示す第２加熱器６４と第２冷却器６６との配置であって、図１１（ｄ）に示すごとく、第２加熱器６４の空気の入口側に噴霧ノズル８８を配設してもよい。この場合も、噴霧ノズル８８からの噴霧は第２加熱器６４によって十分に加熱できる。
【００７７】
さらに、上記各実施の形態では、空間ユニット（ダクト）１０内に、空気流の入口側から、温度調整装置５０の第１冷却器１６、加減湿装置５２の第２冷却器６６、第２冷却器６６、第１加熱器１４の順番に配設した。
しかし、本発明の温湿度調整装置としては、このような配置順に限定されることはなく、４つの熱交換器を他の順番に配設してもよい。
【００７８】
なお、本明細書中では、加減湿装置５２の運転の停止とは、温湿度調整中であって今まで加減湿装置５２が動作していた場合に停止するというケースだけではなく、今までも動作していなかった場合にも本発明の所定の条件に該当するときには継続して動作させないようにするというケースも含めた概念である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明における温湿度調整装置の温度調整装置の一例を説明する概略図である。
【図２】図１に示す温度調整装置に用いる制御弁の内部構造を説明する説明図である。
【図３】温度調整装置の他の例を説明する概略図である。
【図４】温度調整装置のさらに他の例を説明する概略図である。
【図５】図１〜図４に示す温度調整装置で用いることのできる他の分配器を説明する説明図である。
【図６】図５に示す分配器で用いるゲートバルブの流量特性を示すグラフである。
【図７】本発明に係る温湿度調整装置の第１の実施形態の構成を説明する概略図である。
【図８】温湿度調整手順を示す説明図である。
【図９】本発明に係る温湿度調整装置の第２の実施形態の構成を説明する概略図である。
【図１０】第２の実施形態における温湿度調整手順を示す説明図である。
【図１１】第２加熱器、第２冷却器、噴霧ノズルの配列について説明する説明図である。
【図１２】従来の温度調整装置を説明する説明図である。
【図１３】従来の温度調整装置を温湿度調整装置に改良した改良例を説明する概略図である。
【符号の説明】
【００８０】
１０  空間ユニット
１２，４６  ファン
１４  第１加熱器
１６  第１冷却器
１８  第１圧縮機
２０  第１分配器
２２ａ  第１制御部
２４  第１温度センサ
２６，７６  凝縮器
２８，３４，７８，８４  膨張弁
２９  湿度センサ
３０，３１，１２８  配管
３２  吸熱器
３６  アキュームレータ
３８ａ，３８ｂ  ゲートバルブ
４０，４４，１３４  制御弁
４２  バイパス配管
５０  温度調整装置
５２  加減湿装置
５４  温湿度調整装置
６４  第２加熱器
６４  第２冷却器
６６  冷却器
６８  第２圧縮機
７０  第２分配器
７２ａ  第２制御部
８２  蒸発器
８８  噴霧ノズル
９２  水量制御弁
１１８  純水器
１２０  水タンク
１２２  ポンプ
１２４  水供給配管
１３２  純水供給配管
１３８  湿度制御部
１４０  第２温度センサ
１４２  全体制御部
１４４  第３温度センサ
【図１】
2009300049.tif 000003
【図２】
2009300049.tif 000004
【図３】
2009300049.tif 000005
【図４】
2009300049.tif 000006
【図５】
2009300049.tif 000007
【図６】
2009300049.tif 000008
【図７】
2009300049.tif 000009
【図８】
2009300049.tif 000010
【図９】
2009300049.tif 000011
【図１０】
2009300049.tif 000012
【図１１】
2009300049.tif 000013
【図１２】
2009300049.tif 000014
【図１３】
2009300049.tif 000015