JP2019158172A - Humidifier control method and humidification system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加湿器制御方法及び加湿システムに係り、特に、気化式加湿器に係る加湿器制御方法及び加湿システムに関する。 The present invention relates to a humidifier control method and a humidification system, and more particularly to a humidifier control method and a humidification system according to a vaporization type humidifier.
空調機としては、空気の冷却量又は加熱量を調整することで空気の温度を調整する冷温水コイルと、水の気化量を調整することで湿度を調整する滴下浸透気化式加湿器と、を備える加湿システムが知られている。
特許文献1には、空気線図における飽和蒸気線の任意の点と加湿を始める前の点との距離に基づいて、加湿前後の温度変化量を算出する加湿モジュール(加湿器)の温度変化量の算出方法、及び加熱量の制御に係るフィードフォワード制御方法が開示されている。
そして、同文献には、加熱器の温度が一様でない場合に、加湿前後の温度変化量を正しく見積もるため、個々の加湿モジュールに対応するバルブの開度等に係る制御入力の区切りごとに、異なるモデル形式を構築することが記載されている。
As an air conditioner, a cold / hot water coil that adjusts the temperature of air by adjusting the amount of cooling or heating of air, and a drop pervaporation type humidifier that adjusts humidity by adjusting the amount of water vaporization, A humidifying system is known.
Patent Document 1 discloses a temperature change amount of a humidifying module (humidifier) that calculates a temperature change amount before and after humidification based on a distance between an arbitrary point of a saturated vapor line in an air diagram and a point before starting humidification. And a feedforward control method for controlling the heating amount is disclosed.
And in the same document, when the temperature of the heater is not uniform, in order to correctly estimate the amount of temperature change before and after humidification, for each control input break related to the opening degree of the valve corresponding to each humidification module, It describes the construction of different model formats.
しかしながら、特許文献1に開示された技術においては、個々の加湿モジュールへ水を供給するバルブ開度を微調整して湿度を調整していたため、加湿モジュールから水が気化する回数が多くなることがあった。この回数が多いと加湿モジュールにシリカやスケールが多く析出することがあり、析出したシリカやスケールは、加湿モジュールの能力低下の要因となる。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, since the humidity is adjusted by finely adjusting the valve opening degree for supplying water to each humidifying module, the number of times that water is vaporized from the humidifying module may increase. there were. If the number of times is large, a large amount of silica and scale may be deposited on the humidifying module, and the precipitated silica and scale cause a reduction in the capacity of the humidifying module.
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、加湿モジュールにシリカやスケールが析出することを抑制して、加湿モジュールの能力を長期に亘って維持可能な加湿器制御方法及び加湿システムを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of said subject, suppresses that silica and a scale precipitate on a humidification module, and the humidifier control method and humidification system which can maintain the capability of a humidification module over a long term are provided. The purpose is to provide.
本発明の加湿器制御方法は、複数の加湿モジュールから構成される加湿モジュールユニットと、前記複数の加湿モジュールごとに通水する給水ユニットと、前記複数の加湿モジュールごとの通水を制御する開閉弁と、を備えた気化式加湿器を制御する加湿器制御方法であって、前記加湿モジュールユニットよりも上流側にある空気の空気状態値を検出する検出工程と、通水される前記加湿モジュールの個数によって変わる前記加湿モジュールユニットの飽和効率と、前記上流側にある空気の前記空気状態値と、に基づいて、通水する前記加湿モジュールの個数をフィードフォワード制御により決定する個数決定工程と、決定された個数に係る前記加湿モジュールに応じて前記開閉弁を開閉制御する制御工程と、を備えることを特徴とする。 The humidifier control method of the present invention includes a humidifying module unit composed of a plurality of humidifying modules, a water supply unit that passes water for each of the plurality of humidifying modules, and an on-off valve that controls water flow for each of the plurality of humidifying modules. A humidifier control method for controlling a vaporizing humidifier, comprising: a detection step for detecting an air state value upstream of the humidifying module unit; and a flow of the humidifying module to be passed. A number determining step of determining the number of humidifying modules to be passed by feedforward control based on the saturation efficiency of the humidifying module unit that varies depending on the number and the air condition value of the air on the upstream side; And a control step of controlling opening / closing of the on / off valve in accordance with the humidifying modules according to the number of units.
本発明の加湿システムは、気化式加湿器と、該気化式加湿器を制御する制御装置と、を備える加湿システムであって、前記気化式加湿器は、複数の加湿モジュールから構成される加湿モジュールユニットと、該加湿モジュールユニットよりも上流側にある空気の空気状態値を検出する空気状態値センサと、前記複数の加湿モジュールごとに通水する給水ユニットと、前記複数の加湿モジュールごとの通水を制御する開閉弁と、を有し、前記制御装置は、通水される前記加湿モジュールの個数によって変わる前記加湿モジュールユニットの飽和効率と、前記空気状態値センサによって検出された前記空気状態値と、に基づいて、通水する前記加湿モジュールの個数をフィードフォワード制御により決定し、決定された個数に係る前記加湿モジュールに応じて前記開閉弁を開閉制御することを特徴とする。 The humidification system of the present invention is a humidification system comprising a vaporization type humidifier and a control device that controls the vaporization type humidifier, wherein the vaporization type humidifier comprises a plurality of humidification modules. A unit, an air condition value sensor for detecting an air condition value upstream of the humidifying module unit, a water supply unit for supplying water to each of the plurality of humidifying modules, and a water supply for each of the plurality of humidifying modules. An on-off valve that controls the air flow rate, and the control device includes a saturation efficiency of the humidifying module unit that varies depending on the number of the humidifying modules that are passed through, and the air state value detected by the air state value sensor. , The number of the humidifying modules to be passed is determined by feedforward control, and the humidifying modules according to the determined number are determined. Characterized in that it controls the opening and closing of the said opening and closing valve according to Le.
本発明の加湿器制御方法及び加湿システムによれば、加湿モジュールにシリカやスケールが析出することを抑制することができ、加湿器の能力低下を抑制することができる。 According to the humidifier control method and the humidification system of the present invention, it is possible to suppress the deposition of silica and scale on the humidification module, and it is possible to suppress a decrease in the capability of the humidifier.
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。すなわち、以下に説明する機器の種類、個数、パラメータ等については、本発明の趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
また、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The embodiment described below is merely an example for facilitating the understanding of the present invention, and does not limit the present invention. That is, the types, number, parameters, and the like of the devices described below can be changed and improved without departing from the spirit of the present invention, and the present invention naturally includes equivalents thereof.
Moreover, in all drawings, the same code | symbol is attached | subjected to the same component, and the overlapping description is abbreviate | omitted suitably.
<<本発明の概要>>
まず、図1及び図2を参照して、本発明の概要について説明する。図1は、本実施形態に係る加湿システム1の構成を示す模式的な構成図、図2は、本実施形態に係る加湿器制御方法を示すフロー図である。
一の観点による本発明の実施形態に係る加湿器制御方法は、図1に示す、複数の加湿モジュール20aから構成される加湿モジュールユニット20と、複数の加湿モジュール20aごとに通水する給水ユニット21と、複数の加湿モジュールごとの通水を制御する開閉弁22と、を備えた気化式の加湿器2を制御するものである。
加湿器制御方法は、図1及び図2に示すように、加湿モジュールユニット20よりも上流側にある空気の空気状態値を検出する検出工程S101と、通水される加湿モジュール20aの個数によって変わる加湿モジュールユニット20の飽和効率と、上流側にある空気の空気状態値と、に基づいて、通水する加湿モジュール20aの個数をフィードフォワード制御により決定する個数決定工程S102と、決定された個数に係る加湿モジュール20aに応じて開閉弁22を開閉制御する制御工程S103と、を備える。
<< Outline of the Invention >>
First, the outline of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of a humidification system 1 according to the present embodiment, and FIG. 2 is a flowchart illustrating a humidifier control method according to the present embodiment.
A humidifier control method according to an embodiment of the present invention from one aspect includes a
As shown in FIGS. 1 and 2, the humidifier control method varies depending on the detection step S101 for detecting the air state value of the air upstream of the humidifying
ここで、「空気状態値」は、温度若しくは湿度又はこれらから換算可能な数値であり、絶対湿度、相対湿度、乾球温度、露点温度、飽和絶対湿度又はエンタルピーのいずれかの組み合わせであってもよい。温度若しくは湿度の数値又はこれらから換算可能な数値(絶対湿度、相対湿度、乾球温度、露点温度、飽和絶対湿度又はエンタルピーのいずれかの組み合わせ)に基づいて、通水する加湿モジュール20aの個数を決定することができる。 Here, the “air condition value” is temperature or humidity or a numerical value that can be converted from these values, and may be any combination of absolute humidity, relative humidity, dry bulb temperature, dew point temperature, saturated absolute humidity, or enthalpy. Good. Based on the numerical value of temperature or humidity or a numerical value that can be converted from these values (a combination of absolute humidity, relative humidity, dry bulb temperature, dew point temperature, saturated absolute humidity, or enthalpy) Can be determined.
また、他の観点による本発明の実施形態に係る加湿システム1は、気化式の加湿器2と、気化式の加湿器2を制御する制御装置8と、を備える。気化式の加湿器2は、複数の加湿モジュール20aから構成される加湿モジュールユニット20と、加湿モジュールユニット20よりも上流側にある空気の空気状態値を検出する空気状態値センサ(乾球温度計3及び相対湿度計4又はこれらを含む露点計5)と、複数の加湿モジュール20aごとに通水する給水ユニット21と、複数の加湿モジュール20aごとの通水を制御する開閉弁22と、を有する。
制御装置8は、通水される加湿モジュール20aの個数によって変わる加湿モジュールユニット20の飽和効率と、空気状態値センサ(乾球温度計3及び相対湿度計4又は露点計5)によって検出された空気状態値と、に基づいて、通水する加湿モジュール20aの個数をフィードフォワード制御により決定し、決定された個数に係る加湿モジュール20aに応じて開閉弁22を開閉制御する。
Moreover, the humidification system 1 which concerns on embodiment of this invention by another viewpoint is provided with the
The
従来の加湿システムのように、開度調整弁により比例的に加湿モジュール20aへの通水量を調整することにより弁の開閉がこまめに切り換わる場合には、加湿モジュール20aが湿潤状態から乾燥状態に切り換わる回数が多くなる。この場合には、加湿モジュール20aにシリカやスケールが析出しやすい。
When the opening / closing of the valve is frequently switched by adjusting the amount of water flow to the
一方で、本実施形態に係る加湿システム1は、通水される個数によって変わる加湿モジュール20aの飽和効率に少なくとも基づいて、フィードフォワード制御により開閉弁22を開閉して加湿モジュール20aごとに通水を制御する。このため、加湿システム1は、従来のものと比較して、加湿モジュール20aが湿潤状態から乾燥状態に切り換わる回数を抑制することができる。これにより加湿モジュール20aにシリカやスケールが析出することを抑制することができ、加湿器2の能力低下を抑制することができる。
On the other hand, the humidification system 1 according to the present embodiment opens and closes the on-off
なお、本発明の加湿器制御方法は、気化式の加湿器2を制御するものであればよく、以下において説明する冷温水コイル6とともに加湿システム1として用いられるものを制御するものに限定されない。同様に、本発明の加湿システムは、気化式の加湿器2を備えるものであればよく、冷却・加温機能を有する冷温水コイル6は快適な環境にするための空調として効果的なものであるが、必ずしも冷温水コイル6を備えなくてもよい。
In addition, the humidifier control method of this invention should just control the
<<システム構成について>>
次に、図1に加えて、図3を参照して加湿システム1のシステム構成の詳細について説明する。図3は、加湿モジュールユニット20周りを示す模式的な斜視図である。
加湿システム1は、上記のように、気化式の加湿器2と、加湿器2を制御する制御装置8と、を備え、更に、温度を制御するための冷温水コイル6と、加湿システム1を流れる空気流を作るためのファン7と、筐体40と、を備える。
加湿器2、冷温水コイル6及びファン7は、筐体40の内部に収容されている。また、筐体40の内部には、筐体40の内部に外気を取り込む入口ダクトP1と、加湿器2及び冷温水コイル6によって湿度及び温度を調整された空気を室内に供給する出口ダクトP2が接続されている。
<< System configuration >>
Next, in addition to FIG. 1, the details of the system configuration of the humidification system 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic perspective view showing the surroundings of the humidifying
As described above, the humidifying system 1 includes the vaporizing
The
加湿器2は、加湿モジュールユニット20と、乾球温度計3及び相対湿度計4を含む露点計5と、給水ユニット21と、複数の加湿モジュール20aごとの通水を制御する開閉弁22と、を有する。
加湿モジュールユニット20は、通水された状態で水が接触するように空気を通すことによって、筐体40内の空気を加湿するためのものであり、本実施形態においては、4枚の加湿モジュール20aによって構成されている。加湿モジュール20aは、網状の加湿材を有し、一枚あたり約20%の飽和効率を有する。つまり、4枚とも通水して機能させる場合には、約80%の飽和効率を有する。
The
The
露点計5は、乾球温度計3及び相対湿度計4を含み、乾球温度及び相対湿度を検出することにより、乾球温度、相対湿度、絶対湿度、露点温度、及び飽和絶対湿度を表示、及び制御装置8に出力可能に構成されている。乾球温度計3及び相対湿度計4は、入口ダクトP1の内部に接続されており、入口ダクトP1内の空気の乾球温度及び相対湿度を検出する。なお、図1において、乾球温度計3及び相対湿度計4は、入口ダクトP1の異なる位置に接続されているが、同じ位置に接続されていてもよい。後述の制御装置8は、劣化診断、消費エネルギー予想や加湿モジュール20aの使用個数を決定する際に、乾球温度計3によって得られる外部乾球温度T0を使用する。また制御装置8は、外部絶対湿度HA0を算出する際に、外部乾球温度T0及び相対湿度計4によって得られる外部相対湿度H0を使用する。
給水ユニット21は、不図示のポンプによって、加湿モジュールユニット20に開閉弁22を介して水を供給可能に構成されている。
開閉弁22は、例えば電磁弁や電動ボール弁であり、全開/全閉を択一的に選択可能に構成されており、すなわち、開度を調整可能なものではなく、弁開度を全開/全閉の位置しか取ることができないオンオフ弁である。
The
The
The on-off
冷温水コイル6は、冷温水が通ることで、周囲の空気の温度を調整するものである。冷温水コイル6には、冷温水を循環させる、温水供給管HS及び冷水供給管CS、並びに温水還流管HR及び冷水還流管CRが開閉弁62及び開度調整弁63を介して接続されている。
ファン7は、外部から入口ダクトP1、冷温水コイル6、加湿モジュールユニット20及び出口ダクトP2を通って室内に向う空気の流れを形成するためのものである。
制御装置8は、加湿器2、冷温水コイル6及びファン7を制御するものである。制御装置8は、図1には示されていない通信ケーブル又は無線通信によって、乾球温度計3、相対湿度計4、露点計5、ファン7、開閉弁22、62、開度調整弁63その他の電気機器と接続されており、双方向に通信可能に構成されている。
The cold /
The
The
<<加湿器の制御方法について>>
次に、制御装置8による加湿器2の制御方法について、図1〜図3に加え、図4〜図6を主に参照して説明する。図4は、空調目標範囲A1及び室内空気設定範囲A2を模式的な空気線図で示した図である。図5は、飽和効率線11a、11b、11c、11dと、空調目標範囲A1に含めることが可能な空調例を模式的な空気線図で示した図である。図6は、加湿器2の取付面における空気の風速と、飽和効率の関係を示す図である。
室内空気設定範囲A2は、使用者によって設定される温度・湿度の範囲である。加湿器2によって加湿された後の空調目標範囲A1は、室内空気設定範囲A2から逆算により定まる。加湿器2によって加湿された後に出口ダクトP2を通る空気については、温度が上昇する等、ファン7によって若干空気状態値が変化する。この空気状態値の変化分を逆算することで、空調目標範囲A1が定まる。
<< About the control method of the humidifier >>
Next, the control method of the
The indoor air setting range A2 is a temperature / humidity range set by the user. The air conditioning target range A1 after being humidified by the
図2の検出工程S101では、乾球温度計3、相対湿度計4及び露点計5が、入口ダクトP1内における、空気状態値であり図4に示す外部乾球温度T0、外部相対湿度H0及び外部絶対湿度HA0を検出又は算出する。乾球温度計3、相対湿度計4及び露点計5から検出又は算出されたこれらの値が送信されて、制御装置8がこれを受信する。
In the detection step S101 of FIG. 2, the
図2の個数決定工程S102において、制御装置8は、通水される加湿モジュール20aの個数によって変わる加湿モジュールユニット20の飽和効率と、検出又は算出された上流側にある空気の上記の空気状態値と、に基づいて、通水する加湿モジュール20aの個数をフィードフォワード制御により決定する。
In the number determination step S102 of FIG. 2, the
具体的には、空気線図において、上流側にある空気の空気状態値(外部乾球温度T0、外部相対湿度H0及び外部絶対湿度HA0)を始点とする等エンタルピー線と、通水する加湿モジュール20aの個数ごとに定まる飽和効率に係る飽和効率線11a、11b、11c、11dと、に基づいて、加湿モジュール20aを通過した後の空気状態値が目標とする範囲内に入るように、通水する加湿モジュール20aの個数をフィードフォワード制御により決定することができる。
Specifically, in the air diagram, an isoenthalpy line starting from the air condition values of the upstream air (external dry bulb temperature T 0 , external relative humidity H 0 and external absolute humidity HA 0 ), and water flow Based on
なお、本実施形態に係る「空気線図において」は、実際に空気線図を用いる方法に限定されず、空気線図によって換算される値を導く換算式やテーブルを用いるものを包含するものとする。つまり、図示せぬ記憶部に記憶された空気線図に対応する換算式又はテーブルを制御装置8が読み出して制御するものを含むものとする。
また、「上流側にある空気の空気状態値」とは、加湿モジュールユニット20よりも上流側を意味し、冷温水コイル6による加温又は冷却後に予想される空気の状態値(本実施形態においては、入口側乾球温度T1、T4入口側相対温度H1、H4)も含まれる。
Note that “in the air diagram” according to the present embodiment is not limited to the method of actually using the air diagram, but includes those using a conversion formula or a table for deriving a value converted by the air diagram. To do. In other words, the
In addition, the “air state value of the air on the upstream side” means the upstream side of the
飽和効率線11a、11b、11c、11dは、空気線図において、通水する加湿モジュール20aの個数ごとに、所定の絶対湿度において所定温度範囲で変化する飽和効率によって定まる加湿後の空気状態値を結んだ線である。加湿モジュール20aを1個通水するときは飽和効率線11a、2個のときは飽和効率線11b、3個のときは飽和効率線11c、4個のときは飽和効率線11dである。
飽和効率は、図6に示すように、加湿モジュール20a(加湿器2の取付面)を通る空気の風速によって変化する。本実施形態においては、ファン7によって生じる加湿モジュール20aを通る空気の風速は2.5m/sであり、このときに4個の加湿モジュール20aに通水したときの飽和効率は80%である。そして、飽和効率は、通水する加湿モジュール20aの個数によって比例的に変化する。
具体的には、制御装置8は、出口ダクトP2に設けられた図示せぬ風速計から得られた空気の風速及び出口ダクトP2の断面積から風量を計算する。制御装置8は、算出された風量を加湿モジュール20aの通過面積で除して、加湿モジュール20aを通る空気の上記の風速(2.5m/s)を算出する。そして、制御装置8は、当該風速値に基づいて算出される正確な飽和効率の数値を用いて、各種機器の制御を行う。
As shown in FIG. 6, the saturation efficiency varies depending on the wind speed of the air passing through the
Specifically, the
空気線図において、加湿モジュール20aで加湿した任意の状態の空気は、等エンタルピー線に沿って飽和蒸気線SVに向かってその状態が変化し、加湿モジュール20aの通水する個数に応じて、それぞれ飽和効率線11a、11b、11c、11に交差する点まで空調されることとなる。
In the air diagram, the air in an arbitrary state humidified by the
例えば、目標とする空調目標範囲A1内に入るケースが複数存在する場合には、消費電力量を抑制する方法を選択して、目標範囲に入るように定めるようにしてもよい。
具体的には、消費電力量を小さく抑える場合に、制御装置8は、冷温水コイル6を使用して空気を加温する工程があるときには、通水する加湿モジュール20aの個数が少ないケースを優先決定すればよい。そして、冷温水コイル6を使用して空気を冷却する工程があるときには、通水する加湿モジュール20aの個数が多いケースを優先決定してもよい。このようにすれば、加温量、冷却量を抑えることができ、エネルギー消費を抑制することができる。
For example, when there are a plurality of cases that fall within the target air conditioning target range A1, a method for suppressing the amount of power consumption may be selected and set to fall within the target range.
Specifically, when the power consumption is kept small, the
また例えば、目標とする空調目標範囲A1内に入るケースが複数存在する場合に、節水のために、通水する加湿モジュール20aの個数が少ないケースを選択するようにしてもよい。
具体的には、空気線図において、上流側の空気状態値を始点とする等エンタルピー線10a、10bと飽和効率線11a、11b、11c、11dとの交点で空調目標範囲A1の範囲にある点のうち、飽和効率線11a、11b、11c、11dとの交点の順に優先的に空調方法を選択する。例えば図5においては、加湿後の空気の状態が、飽和効率線11dとの交点である出口側乾球温度T5、出口側相対温度H5となる空調方法ではなく、飽和効率線11cとの交点である出口側乾球温度T2、出口側相対温度H2となる空調方法を選択する。つまり、制御装置8は、空気線図において出口側乾球温度T2、出口側相対温度H2となる点を含む飽和効率線11cに係る3個の加湿モジュール20aに通水する空調方法を選択する。
Further, for example, when there are a plurality of cases that fall within the target air conditioning target range A1, a case where the number of the
Specifically, in the air diagram, a point that is within the air conditioning target range A1 at the intersection of the
制御工程S103では、制御装置8が、決定された個数に係る加湿モジュール20aに応じて開閉弁22を開閉制御する。
なお、加湿モジュールユニット20に空気を通す前に、加温又は冷却が必要なときは、制御装置8は、開閉弁62の開き、開度調整弁63の開度を調整する。
具体的には、制御装置8は、冷温水コイル6に繋がり、温水供給管HS及び温水還流管HRに繋がる開閉弁62、又は冷水供給管CS及び冷水還流管CRに繋がる開閉弁62を開き、調整温度に応じて開度調整弁63の開度を調整する。例えば図6は、外部乾球温度T0の状態から入口側乾球温度T1、入口側乾球温度T4の状態に加温した後に、加湿モジュールユニット20により加湿した状態を示すものである。
In the control step S103, the
When heating or cooling is required before passing air through the
Specifically, the
上記においては、空気線図から加湿モジュール20aの通水数や、冷温水コイル6による加温又は冷却後の入口側乾球温度T1、入口側乾球温度T4を求める方法について説明した。このような方法に限定されず、空調目標範囲A1に至らせるまでの必要加湿量dHAに基づいて、これらを求めるようにしてもよい。
In the above description, the method of obtaining the number of water passing through the
具体的には、制御装置8は、上記と同様に加湿モジュール20aを通る空気の風速に基づいて飽和効率を算出した後、乾球温度計3から得られる外部乾球温度T0(本実施形態では7℃)と、相対湿度計4から得られる外部相対湿度H0とから外部絶対湿度HA0(本実施形態では50g/kg)を算出する。
さらに、制御装置8は、空調目標範囲A1における下限の絶対湿度HA1(本実施形態では70g/kg)が外部絶対湿度HA0よりも大きい値のときに、絶対湿度HA1から外部絶対湿度HA0を減じて必要加湿量dHAを算出する。
Specifically, the
Furthermore, when the absolute humidity HA 1 (70 g / kg in the present embodiment) at the lower limit of the air conditioning target range A1 is greater than the external absolute humidity HA 0 , the
制御装置8は、通水する加湿モジュール20aの個数ごとの飽和絶対湿度を求める。具体的には、通水する加湿モジュール20aの個数ごとの飽和絶対湿度は、必要加湿量dHAから個数ごとの飽和効率を除して、外部絶対湿度HA0を加えた値である。
例えば、本実施形態において3個通水する場合には、図5に示すように、80g/kgの飽和絶対湿度HA3となる。制御装置8は、飽和効率と飽和絶対湿度によって定まるエンタルピーから、入口側乾球温度と、出口側乾球温度を求める。例えば、本実施形態において3個通水する場合には図5に示すように、18℃の入口側乾球温度T1となり、13℃の出口側乾球温度T2となる。
制御装置8は、出口側乾球温度T2が空調目標範囲A1の乾球温度範囲に入る空調方法(冷温水コイル6による加温・冷却度合い、加湿モジュール20aに通水する個数)を最適なものとして決定する。そして、制御装置8は、入口側乾球温度T1となるように開閉弁62及び開度調整弁63を開放制御し、決定した個数だけ加湿モジュール20aに通水するように開閉弁22を制御する。
The
For example, when three water passes in the present embodiment, the saturation absolute humidity HA 3 is 80 g / kg as shown in FIG. The
なお、加湿後の空気の状態が、空調目標範囲A1に入ればいいため、上記のようにA1の絶対湿度の下限値を基準とするのみではなく、空調目標範囲A1に囲まれる数値を基準としてもよい。つまりは、等エンタルピー線10a、10bと飽和効率線11a、11b、11c、11dの交点の絶対湿度が絶対湿度HA1でなくても絶対湿度HA1以上であって、その交点が空調目標範囲A1についての乾球温度範囲に入るものであればよい。
In addition, since the air state after humidification should just enter air-conditioning target range A1, not only based on the lower limit of absolute humidity of A1 as mentioned above but on the basis of the numerical value enclosed by air-conditioning target range A1. Also good. That is, even if the absolute humidity at the intersection of the
上記においては、加湿器2の制御方法によって、通水する加湿モジュール20aの個数を定めることについて記載した。加湿モジュールユニット20のうち、一部のみの加湿モジュール20aに通水が偏ると、加湿モジュールユニット20の一部のみにシリカやスケールの析出が累積することにより、加湿器2全体としての使用寿命が短くなることが考えられる。
そこで、制御工程において、表1に示す、複数の加湿モジュールユニット20の通水履歴に基づいて、加湿モジュール20aのそれぞれに設けられた開閉弁22の開閉を制御するようにしてもよい。
Therefore, in the control process, based on the water flow history of the plurality of
例えば、表1に示す通水回数に関して、第1加湿モジュールが3回、第2加湿モジュールが3回、第3加湿モジュールが2回、第4加湿モジュールが1回である場合を想定する。このとき、制御装置8は、第4加湿モジュール、第3加湿モジュール、任意に第1加湿モジュール又は第2加湿モジュールの順に、優先順位をつけて通水を行うようにする。
通水履歴を、バルブのオンオフの回数、具体的にはオンオフのいずれか一方を図示せぬカウンタがカウントすることによって形成され、その回数を図示せぬロガー(記録器)によって記録するようにすればよい。そして、ロガーによって記録された通水履歴を制御装置8が読み出して、加湿モジュール20aのうち通水の少ないものに対して優先的に通水するように制御することができる。
For example, regarding the number of times of water passing shown in Table 1, a case is assumed in which the first humidification module is three times, the second humidification module is three times, the third humidification module is two times, and the fourth humidification module is one time. At this time, the
The water flow history is formed by a counter (not shown) counting the number of on / off times of the valve, specifically on / off, and the number of times is recorded by a logger (recorder) not shown. That's fine. And the
また、通水履歴にかかわらず、制御装置8は、通水中の加湿モジュール20aについて通水を継続させるように制御するとよい。このようにすれば、加湿モジュール20aが湿潤状態から乾燥状態に切り換わる回数を抑制でき、シリカやスケールの析出を抑制できる。
Regardless of the water flow history, the
<第1変形例>
次に、第1変形例に係る加湿システム1Xについて、図7及び図8を主に参照して説明する。図7は、第1変形例に係る加湿システム1Xの構成を示す模式的な構成図、図8は、第1変形例に係る加湿器制御方法を示すフロー図である。
上記のように、加湿モジュール20aよりも上流側にある入口ダクトP1の内部に挿し込まれて空気状態値を計測する乾球温度計3及び相対湿度計4を含む露点計5が設けられている。これに加えて本変形例に係る加湿システム1Xにおいては、図7に示すように、加湿モジュール20aよりも上流側にある出口ダクトP2の内部に挿し込まれて空気状態値を計測する乾球温度計13及び相対湿度計14を含む露点計15が設けられている。そして、露点計15と冷温水コイル6の開度調整弁63とに電気的に接続された露点指示調節器16が設けられている。
露点指示調節器16は、露点計15によって計測された露点温度に応じて、冷温水コイル6の開度調整弁63の開度を調整して、室内に供給する空気の露点温度を微調整する。
<First Modification>
Next, the
As described above, the
The dew
図8に示すように、第1変形例に係る加湿器制御方法は、検出工程S201、個数決定工程S202、制御工程S203の後に、加湿器2の劣化診断を行う劣化診断工程S204を更に備える。なお、検出工程S201、個数決定工程S202及び制御工程S203のそれぞれは、検出工程S101、個数決定工程S102及び制御工程S103のそれぞれ同様の工程である。劣化診断工程S204において、加湿器2内における加湿モジュール20aよりも上流側にある入口ダクトP1の内部及び下流側にある出口ダクトP2の内部の空気状態値を計測し、計測した実測値と空気線図によって算出される算出値とを比較して加湿器2の劣化診断を行う。
As shown in FIG. 8, the humidifier control method according to the first modification further includes a deterioration diagnosis step S204 for performing a deterioration diagnosis of the
このようにして、乾球温度、相対湿度に関して相互に関連する加湿器2(加湿モジュールユニット20及び開閉弁22等)、冷温水コイル6、ファン7のいずれかが劣化していることを診断することができる。特に、各機器のいずれが劣化しているか否かを診断したいときには、各機器を挟んで上流側と下流側とに乾球温度計3、13、及び相対湿度計4、14等を配設するようにすればよい。
In this way, it is diagnosed that any of the humidifier 2 (
特に、空気状態値は、露点計5、15によって計測される露点温度であり、劣化診断工程において、加湿器2に内蔵されたもののうち加湿モジュール20aの劣化診断を行うと好ましい。このような構成によれば、制御装置8が簡単に計測できる露点温度を比較することで、シリカやスケールの析出によって劣化しやすい加湿モジュール20aの劣化診断を行うことができる。
In particular, the air condition value is a dew point temperature measured by the
<第2変形例>
次に第2変形例に係る加湿システム1Yについて、主に図9を参照して説明する。図9は、第2変形例に係る加湿システム1Yの構成を示す模式的な構成図である。
第2変形例に係る加湿システム1Yの筐体40内には、加湿モジュールユニット20の上流側に冷温水コイル6、下流側に冷温水コイル36が設けられている。
このように、冷温水コイル6の下流側にも冷温水コイル36が設けられていることで、制御装置8は、加湿器2による加湿後の空気の温度をコントロールして、空調目標範囲A1内に含まれるように調整しやすくなる。
具体的には、制御装置8は、冷温水コイル36に繋がり、温水供給管HS及び温水還流管HRに繋がる開閉弁62a、又は冷水供給管CS及び冷水還流管CRに繋がる開閉弁62aを開き、調整温度に応じて開度調整弁63aの開度を調整する。
また、温度指示調節器30は、乾球温度計13によって計測された乾球温度に応じて、冷温水コイル36の開度調整弁63aの開度を調整して、室内に供給する空気の温度を微調整する。
<Second Modification>
Next, a
In the
Thus, by providing the cold /
Specifically, the
In addition, the
つまり、本変形例においては、加湿器2内において加湿モジュールユニット20よりも下流側の空気を加熱又は冷却する温度調節工程を更に備える。この温度調節工程において、制御装置8は、加湿器2よりも下流側の空気状態値が目標とする範囲(空調目標範囲A1)に含まれるように空気を加熱又は冷却する。
このような温度調節工程を更に備えることで、加湿器2よりも下流側の空気状態値が空調目標範囲A1に含まれるように気温を調整して、出口ダクトP2において最終的に室内空気設定範囲A2内に入るようにすることができる。このため、空調目標範囲A1に含まれるようにするために通水する加湿モジュール20aの数のバリエーションが増え、通水制御をしやすくするなる。
In other words, the present modification further includes a temperature adjustment step of heating or cooling the air downstream of the
By further providing such a temperature adjustment step, the air temperature is adjusted so that the air condition value downstream of the
本実施形態は以下の技術思想を包含する。
(1)複数の加湿モジュールから構成される加湿モジュールユニットと、前記複数の加湿モジュールごとに通水する給水ユニットと、前記複数の加湿モジュールごとの通水を制御する開閉弁と、を備えた気化式加湿器を制御する加湿器制御方法であって、
前記加湿モジュールユニットよりも上流側にある空気の空気状態値を検出する検出工程と、
通水される前記加湿モジュールの個数によって変わる前記加湿モジュールユニットの飽和効率と、前記上流側にある空気の前記空気状態値と、に基づいて、通水する前記加湿モジュールの個数をフィードフォワード制御により決定する個数決定工程と、
決定された個数に係る前記加湿モジュールに応じて前記開閉弁を開閉制御する制御工程と、を備えることを特徴とする加湿器制御方法。
(2)前記個数決定工程では、空気線図において、前記上流側にある空気の前記空気状態値を始点とする等エンタルピー線と通水する前記加湿モジュールの個数ごとに定まる飽和効率に係る飽和効率線とに基づいて、前記加湿モジュールを通過した後の空気の前記空気状態値が目標とする範囲内に入るように、通水する前記加湿モジュールの個数を決定する(1)記載の加湿器制御方法。
(3)前記気化式加湿器内において前記加湿モジュールよりも下流側の空気を加熱又は冷却する温度調節工程を更に備え、
該温度調節工程において、前記気化式加湿器よりも下流側の空気の前記空気状態値が目標とする範囲に含まれるように前記空気を加熱又は冷却する(1)又は(2)に記載の加湿器制御方法。
(4)前記制御工程において、前記複数の加湿モジュールのそれぞれの通水履歴に基づいて、前記加湿モジュールに設けられた前記開閉弁の開閉を制御する(1)から(3)のいずれか一項に記載の加湿器制御方法。
(5)前記気化式加湿器の劣化診断を行う劣化診断工程を更に備え、
該劣化診断工程において、前記気化式加湿器内における前記加湿モジュールよりも上流側及び下流側の前記空気状態値を計測し、計測した実測値と空気線図によって算出される算出値とを比較して前記気化式加湿器の劣化診断を行う(1)から(4)のいずれか一項に記載の加湿器制御方法。
(6)前記空気状態値は、温度若しくは湿度又はこれらと換算可能な数値である(1)から(5)のいずれか一項に記載の加湿器制御方法。
(7)前記空気状態値は露点温度であり、
前記劣化診断工程において、前記加湿モジュールの劣化診断を行う(5)に記載の加湿器制御方法。
(8)気化式加湿器と、該気化式加湿器を制御する制御装置と、を備える加湿システムであって、
前記気化式加湿器は、複数の加湿モジュールから構成される加湿モジュールユニットと、該加湿モジュールユニットよりも上流側にある空気の空気状態値を検出する空気状態値センサと、前記複数の加湿モジュールごとに通水する給水ユニットと、前記複数の加湿モジュールごとの通水を制御する開閉弁と、を有し、
前記制御装置は、通水される前記加湿モジュールの個数によって変わる前記加湿モジュールユニットの飽和効率と、前記空気状態値センサによって検出された前記空気状態値と、に基づいて、通水する前記加湿モジュールの個数をフィードフォワード制御により決定し、決定された個数に係る前記加湿モジュールに応じて前記開閉弁を開閉制御することを特徴とする加湿システム。
This embodiment includes the following technical ideas.
(1) Vaporization comprising a humidifying module unit composed of a plurality of humidifying modules, a water supply unit for passing water for each of the plurality of humidifying modules, and an on-off valve for controlling water passing for each of the plurality of humidifying modules. A humidifier control method for controlling a type humidifier,
A detection step of detecting an air state value of air upstream from the humidifying module unit;
Based on the saturation efficiency of the humidifying module unit that varies depending on the number of humidifying modules that are passed through and the air state value of the air on the upstream side, the number of humidifying modules that are passed through is controlled by feedforward control. A number determining step to be determined;
And a control step of controlling opening and closing of the on-off valve according to the humidifying modules relating to the determined number.
(2) In the number determination step, in the air diagram, a saturation efficiency related to a saturation efficiency determined for each number of the humidifying modules that pass through an isoenthalpy line starting from the air state value of the air on the upstream side. The humidifier control according to (1), wherein the number of the humidifying modules that pass water is determined based on the line so that the air state value of the air that has passed through the humidifying module falls within a target range. Method.
(3) It further includes a temperature adjustment step of heating or cooling the air downstream of the humidifying module in the vaporizing humidifier,
The humidification according to (1) or (2), wherein in the temperature adjustment step, the air is heated or cooled so that the air state value of the air downstream from the vaporizing humidifier is included in a target range. Control method.
(4) In the control step, on / off control of the on-off valve provided in the humidification module is controlled based on the water flow history of each of the plurality of humidification modules. The humidifier control method described in 1.
(5) further comprising a deterioration diagnosis step of performing a deterioration diagnosis of the vaporizing humidifier;
In the deterioration diagnosis step, the air condition value upstream and downstream of the humidification module in the vaporizing humidifier is measured, and the measured actual value is compared with the calculated value calculated by the air diagram. The humidifier control method according to any one of (1) to (4), wherein deterioration diagnosis of the vaporizing humidifier is performed.
(6) The humidifier control method according to any one of (1) to (5), wherein the air condition value is a temperature or humidity or a numerical value that can be converted into these values.
(7) The air condition value is a dew point temperature;
The humidifier control method according to (5), wherein the deterioration diagnosis of the humidification module is performed in the deterioration diagnosis step.
(8) A humidifying system comprising a vaporizing humidifier and a control device that controls the vaporizing humidifier,
The vaporizing humidifier includes a humidifying module unit composed of a plurality of humidifying modules, an air condition value sensor for detecting an air condition value of air upstream of the humidifying module unit, and the plurality of humidifying modules. A water supply unit that passes water, and an on-off valve that controls water flow for each of the plurality of humidification modules,
The control device allows the humidification module to pass water based on the saturation efficiency of the humidification module unit that varies depending on the number of the humidification modules to be passed and the air condition value detected by the air condition value sensor. The humidification system is characterized in that the number of is determined by feedforward control, and the on / off valve is controlled to open / close in accordance with the humidification module relating to the determined number.
1、1X、1Y 加湿システム
2 加湿器
20 加湿モジュールユニット
20a 加湿モジュール
21 給水ユニット
22 開閉弁
3 乾球温度計(空気状態値センサ)
4 相対湿度計(空気状態値センサ)
5 露点計(空気状態値センサ)
6、36 冷温水コイル
62、62a 開閉弁
63、63a 開度調整弁
7 ファン
8 制御装置(劣化診断部)
10a、10b 等エンタルピー線
11a、11b、11c、11d 飽和効率線
13 乾球温度計
14 相対湿度計
15 露点計
16 露点指示調節器
30 温度指示調節器
40 筐体
A1 空調目標範囲
A2 室内空気設定範囲
CR 冷水還流管
CS 冷水供給管
H0 外部相対湿度
H1、H4 入口側相対温度
H2、H5 出口側相対温度
HA0 外部絶対湿度
HA1 絶対湿度
HA3 飽和絶対湿度
HR 温水還流管
HS 温水供給管
P1 入口ダクト
P2 出口ダクト
SV 飽和蒸気線
T0 外部乾球温度
T1、T4 入口側乾球温度
T2、T5 出口側乾球温度
dHA 必要加湿量
1, 1X,
4 Relative hygrometer (air condition value sensor)
5 Dew point meter (air condition value sensor)
6, 36 Chilled / hot water coils 62, 62a Open /
10a, 10b
Claims (8)
前記加湿モジュールユニットよりも上流側にある空気の空気状態値を検出する検出工程と、
通水される前記加湿モジュールの個数によって変わる前記加湿モジュールユニットの飽和効率と、前記上流側にある空気の前記空気状態値と、に基づいて、通水する前記加湿モジュールの個数をフィードフォワード制御により決定する個数決定工程と、
決定された個数に係る前記加湿モジュールに応じて前記開閉弁を開閉制御する制御工程と、を備えることを特徴とする加湿器制御方法。 A vaporizing humidifier comprising: a humidifying module unit composed of a plurality of humidifying modules; a water supply unit for passing water for each of the plurality of humidifying modules; and an on-off valve for controlling water passing for each of the plurality of humidifying modules. A humidifier control method for controlling
A detection step of detecting an air state value of air upstream from the humidifying module unit;
Based on the saturation efficiency of the humidifying module unit that varies depending on the number of humidifying modules that are passed through and the air state value of the air on the upstream side, the number of humidifying modules that are passed through is controlled by feedforward control. A number determining step to be determined;
And a control step of controlling opening and closing of the on-off valve according to the humidifying modules relating to the determined number.
該温度調節工程において、前記気化式加湿器よりも下流側の空気の前記空気状態値が目標とする範囲に含まれるように前記空気を加熱又は冷却する請求項1又は2に記載の加湿器制御方法。 A temperature adjusting step of heating or cooling the air downstream of the humidifying module in the vaporizing humidifier;
The humidifier control according to claim 1 or 2, wherein in the temperature adjustment step, the air is heated or cooled so that the air state value of the air downstream of the vaporizing humidifier is included in a target range. Method.
該劣化診断工程において、前記気化式加湿器内における前記加湿モジュールよりも上流側及び下流側の前記空気状態値を計測し、計測した実測値と空気線図によって算出される算出値とを比較して前記気化式加湿器の劣化診断を行う請求項1から4のいずれか一項に記載の加湿器制御方法。 Further comprising a deterioration diagnosis step of performing a deterioration diagnosis of the vaporizing humidifier,
In the deterioration diagnosis step, the air condition value upstream and downstream of the humidification module in the vaporizing humidifier is measured, and the measured actual value is compared with the calculated value calculated by the air diagram. The humidifier control method according to any one of claims 1 to 4, wherein the deterioration diagnosis of the vaporizing humidifier is performed.
前記劣化診断工程において、前記加湿モジュールの劣化診断を行う請求項5に記載の加湿器制御方法。 The air condition value is a dew point temperature;
The humidifier control method according to claim 5, wherein in the deterioration diagnosis step, deterioration diagnosis of the humidifying module is performed.
前記気化式加湿器は、複数の加湿モジュールから構成される加湿モジュールユニットと、該加湿モジュールユニットよりも上流側にある空気の空気状態値を検出する空気状態値センサと、前記複数の加湿モジュールごとに通水する給水ユニットと、前記複数の加湿モジュールごとの通水を制御する開閉弁と、を有し、
前記制御装置は、通水される前記加湿モジュールの個数によって変わる前記加湿モジュールユニットの飽和効率と、前記空気状態値センサによって検出された前記空気状態値と、に基づいて、通水する前記加湿モジュールの個数をフィードフォワード制御により決定し、決定された個数に係る前記加湿モジュールに応じて前記開閉弁を開閉制御することを特徴とする加湿システム。 A humidifying system comprising a vaporizing humidifier and a control device that controls the vaporizing humidifier,
The vaporizing humidifier includes a humidifying module unit composed of a plurality of humidifying modules, an air condition value sensor for detecting an air condition value of air upstream of the humidifying module unit, and the plurality of humidifying modules. A water supply unit that passes water, and an on-off valve that controls water flow for each of the plurality of humidification modules,
The control device allows the humidification module to pass water based on the saturation efficiency of the humidification module unit that varies depending on the number of the humidification modules to be passed and the air condition value detected by the air condition value sensor. The humidification system is characterized in that the number of is determined by feedforward control, and the on / off valve is controlled to open / close in accordance with the humidification module relating to the determined number.
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