JP3354881B2 - 出力マップによる補助加湿器制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、加熱器と加湿器
と微小水滴を飛散させて加湿する構造になっていて少な
くとも１の能力ランクを持つ補助加湿器とを備え加熱器
の出力及び加湿器の出力が制御される空調装置の補助加
湿器制御装置に関し、特に環境試験装置の補助加湿器の
発停や能力制御技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の環境試験装置の補助加湿器の自動
制御装置としては、加熱出力、加湿出力、試験室の温度
変化率、及び同湿度変化率にそれぞれ対応した４つの制
御部を備え、各種運転パターンに対応して補助加湿器の
能力ランクを制御できる装置が提案されている（特開平
７ー１４４１３８号公報参照）。この装置では、例えば
温湿度が安定しているときには、加熱出力の規定値以下
の状態が一定時間以上続くと補助加湿器をＯＮにし、加
湿出力が一定値以下になるとＯＦＦにし、又、温湿度移
行時には、温度変化率が一定値以下のときや湿度変化率
が一定値以下のときに補助加湿器をＯＮにするというよ
うな制御を行っている。

【０００３】しかしながら、このような制御では、アル
ゴリズムの内容が種々の運転パターンを想定してそれぞ
れに対して個別の判定条件を組み合わせて構成されてい
るため、そのような条件設定が複雑で、複数の条件が重
なった場合の動作が想定しにくく、制御の全体的内容を
把握しにくいという問題があった。又、前記の加熱出力
から湿度変化率まで制御要素が多く、制御理論のソフト
のボリュームが大きくなって扱いにくいという問題があ
った。

【０００４】一方、冷凍機については、冷凍能力のラン
クを出力マップによって制御する冷凍能力自動選択制御
装置が提案されている（特開平８−３２７１２３号公報
参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】補助加湿器の能力ラン
クの制御に上記出力マップ方式を適用すれば、制御を簡
素化できる可能性がある。しかしながら、環境試験装置
における必須の主要機械である冷凍機の制御と同じ内容
の制御を補助加湿器に適用することは、特に冷凍機と補
助加湿器とでは冷却作用を有するという共通点があるた
め、補助加湿器の能力ランク制御に出力マップを用いる
と、両装置の作動が相互に干渉し、補助加湿器の能力ラ
ンクの自動切換により、最も重要である冷凍能力の制御
に悪影響を与えることになり、好ましくないものと考え
られていた。

【０００６】本発明は従来技術に於ける上記問題を解決
し、制御に用いる検出要素が少なく簡単な制御内容で確
実に動作し、冷凍機の動作との干渉の少ない補助加湿器
制御装置を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、請求項１の発明は、加熱器と加湿器と微小
水滴を飛散させて加湿する構造になっていて少なくとも
１の能力ランクを持つ補助加湿器とを備え前記加熱器の
出力及び前記加湿器の出力が制御される空調装置の補助
加湿器制御装置において、出力部と前記能力ランクを制
御するためのデータ部と判断制御部とを有し、前記出力
部は前記加熱器の出力に対応する対応量である加熱出力
及び前記加湿器の出力に対応する対応量である加湿出力
を発生させ、前記データ部は、前記加熱出力を表す加熱
出力軸及び前記加湿出力を表す加湿出力軸を両軸とする
座標と、該座標内において前記加湿出力軸との間で前記
能力ランクを上げるためのアップ域を定める第１線であ
って前記加湿出力軸上で前記加湿出力を補助すべき第１
出力値の近傍の第１点と前記加湿出力が最大になる加湿
最大線上で前記第１出力値より十分小さい第２出力値の
近傍の第２点とをほぼ直線で結んだ第１線と、前記能力
ランクを下げるためのダウン域を定める第２線であって
前記アップ域との間で前記能力ランクの上下の繰り返し
を避けられるように設けられた第２線と、を有し、前記
判断制御部は、前記出力部が発生させた前記加熱出力及
び前記加湿出力を取り入れて前記データ部で判断し、前
記加熱出力と前記加湿出力とで構成する前記座標内の点
が前記アップ域又は前記ダウン域にあるときには前記第
１線と前記第２線との間の前記能力ランクを維持するた
めのキープ域に入るまで前記能力ランクをそれぞれ上げ
るか又は下げるように制御する、ことを特徴とする。

【０００８】請求項２の発明は、上記に加えて、前記第
２線は第３点と第４点とをほぼ直線で結んだ中間線から
前記第１線の反対側に離れている線のうちの何れかの線
を含む線であり、前記第３点は前記第１点から前記加湿
出力の小さくなる方向に前記能力ランクの加湿出力分だ
け離れると共に前記加熱出力軸の方向に前記能力ランク
の加熱出力分だけ離れた第３位置の近傍の点であり、前
記第４点は前記第２点から前記加湿出力の小さくなる方
向に前記能力ランクの加湿出力分だけ離れると共に前記
加熱出力軸の方向に前記能力ランクの加熱出力分だけ離
れた第４位置の近傍の点である、ことを特徴とする。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１の発明の特徴
に加えて、前記第１線又は前記第２線のうちの少なくと
も何れかが変更可能になっていることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明を適用した補助加湿
器制御装置の全体構成の一例を示す。補助加湿器制御装
置は、加熱器１とヒータ２ａを備えた加湿器２と補助加
湿器３とを備えた空調装置の一例としての環境試験装置
１００に設けられていて、出力部としての温調器４、補
助加湿器３の増減又は維持すべき能力ランクを判断する
ためのデータ部としての出力マップ５、判断制御部６、
等を有する。環境試験装置１００は、通常の構成とし
て、前記温調器４、試験室１１と空調室１２との間で空
調した空気を循環させる送風機１３、温湿度調節用の温
度及び湿度センサ１４、１５、冷凍機１６及びその蒸発
器１７、断熱壁１８、等によって構成されている。

【００１１】補助加湿器３は、超音波加湿器やスプレー
加湿器等の何れかから成り、噴射管３ａから微小水滴を
飛散させて加湿する周知の構造のものであり、少なくと
も１の能力ランクを持つが、本例では最大出力の１ラン
クになっていて、ＯＮ／ＯＦＦによって能力ランクが切
り換えられる。能力ランクとしては、例えば５０％出力
と１００％出力との２つ又はそれ以上あってもよい。２
ランクの場合には、運転種類としては、ＯＦＦ、５０％
ＯＮ、１００％ＯＮの３種類になる。又、補助加湿器３
を複数台設け、例えば２台ＯＮ、１台ＯＮ、２台ＯＦＦ
のように台数切換によって能力ランクを切り換えるよう
にしてもよい。

【００１２】温調器４は、温度及び湿度センサ１４、１
５の測定値を入力し、これらの変化率や設定値との偏差
等から、加熱器１及び加湿器２の出力を制御する。その
ため本例では、温調器４が加熱器１及び加湿器２の定格
出力に対する比率として加熱出力ｈ％及び加湿出力ｗ％
を発信し、ＳＳＲ（ソリッドステートリレー）から成る
駆動器１９、２０を介して、加熱器１及び加湿器２の制
御周期中の運転時間によってこれらの出力を制御する。
即ち、例えばｈ及びｗが共に５０％であれば、例えば３
秒間の制御周期毎に加熱器及び加湿器をそれぞれ１．５
秒間だけＯＮにする。

【００１３】又本例では、温調器４が補助加湿器制御装
置の出力部にもなっていて、前記加熱出力ｈ及加湿出力
ｗは、加熱器１及び加湿器２の出力に対応した対応量と
して使用される。なおこのような対応量としては、加熱
器及び加湿器の実際の出力を検出した値など、他の量を
使用することも可能である。

【００１４】出力マップ５は、図３にも詳細に示すよう
に、加熱出力ｈを表す加熱出力軸としての横軸Ｘ及び加
湿出力ｗを表す加湿出力軸としての縦軸Ｙを両軸とする
座標Ｚと、座標内の第１線Ｌ₁ 及び第２線Ｌ₂ を有す
る。第１線Ｌ₁ は、座標Ｚ内においてＹ軸との間で能力
ランクＲを上げるためのアップ域Ｕを定める線であり、
Ｙ軸上の第１点Ａであって補助加湿器３によって加湿出
力ｗを補助すべき特定の加湿出力値である第１出力値ｗ
ａの近傍の第１点Ａと、加湿出力ｗが最大になる加湿最
大線であるｗ＝１００％の線Ｘ´上で第１出力値ｗａよ
り十分小さい第２出力値ｈｂの近傍の第２点Ｂとをほぼ
直線で結んだ線である。図ではＡ、Ｂ点をｗａ、ｈｂの
位置にし、Ａ−Ｂ間を直線にした例を示す。

【００１５】第２線Ｌ₂ は、能力ランクＲを下げるため
のダウン域Ｄを定めるための線であり、アップ域Ｕとの
間で能力ランクＲの増減の繰り返しを避けられるように
設けられる。このようなＬ₂ は、図示の第３点Ｅと第４
点Ｆとをほぼ直線で結んだ中間線Ｌ₂ ´から、第１線Ｌ
₁ の反対側に離れている線のうちの何れかの線を含む線
である。本例では、Ｅ´−Ｆ´をＥ−Ｆから離し、図示
の如くＧ−Ｅ´−Ｆ´−Ｈを結んだ折れ線を第２線Ｌ₂
としている。

【００１６】ここで前記第３点Ｅは、第１点Ａから加湿
出力の小さくなる方向即ち図において下方に能力ランク
Ｒの加湿出力分Ｒｗだけ離れると共に加熱出力軸Ｘの方
向即ち図において右方向に能力ランクＲの加熱出力分Ｒ
ｈだけ離れた第３位置Ｓ₃ の近傍の点である。第４点Ｆ
も同様の点であり、第２点ＢからＲｗ及びＲｈだけ離れ
た第４位置Ｓ₄ の近傍の点である。図示の例では、点Ｅ
及びＦを位置Ｓ₃ 及びＳ₄ にしている。

【００１７】判断制御部６は、温調器４から加熱出力ｈ
及び加湿出力ｗを取り入れて出力マップ５で判断し、ｈ
とｗとで構成する座標内の点Ｐ（ｈ、ｗ）がアップ域Ｕ
又はダウン域Ｄにあるときには、第１線Ｌ₁ と第２線Ｌ
₂ との間のキープ域Ｋに入るまで、補助加湿器３の能力
ランクをそれぞれ上げるか又は下げるように制御する。
キープ域Ｋは能力ランクＲを維持するための領域であ
る。

【００１８】出力マップ５について更に説明すれば次の
とおりである。湿度制御を行う環境試験装置では、通常
ヒータ２ａで水を沸騰させて蒸気を発生させるボイラー
加湿式の加湿器２が装備され、前記の如くこのヒータの
出力を制御し、冷凍機の除湿作用とのバランスをとりつ
つ加湿量をコントロールし、試験室１１内を目的とする
湿度条件に調整している。しかし、試験室内を高湿条件
にするときには、蒸発器の顕熱比が小さくなって冷凍能
力の殆どの部分が除湿に使われるため、この除湿作用を
補うために多くの加湿量が必要になる。又、加湿すれば
加熱効果も生ずるので、試験室１１内に発熱負荷がある
ようなときには、冷凍機だけでこれらの顕熱負荷を完全
に処理できなくなる。

【００１９】補助加湿器はこのような運転条件に対して
作用効果を発揮する。即ち、微小水滴を飛散させること
により、これが蒸発し、循環空気を加湿すると共にこの
ときの蒸発潜熱によって冷却効果を発生させ、主たる加
湿器の加湿量を補助し、且つ冷凍機による冷却能力を補
助する。出力マップ５は、補助加湿器がこのような効果
を発揮するように定められる。

【００２０】従って、アップ域Ｕを形成するための線Ｌ
₁ は、まず第１点Ａとして、加湿器２の加湿量を補助す
る必要のある点、即ちＹ軸上で加湿出力がある程度以上
大きい点が選定される。本例では、加湿出力ｗが５０〜
６０％の点としてｗ₁ ＝５５％の所を第１点Ａにしてい
る。次に第２点Ｂは、加湿出力を補助するためのＡ点と
は異なり、補助加湿器３の冷却作用が有効になる点、即
ち加熱出力が十分小さく補助加湿器の冷却作用が生じて
も余り大きな加熱出力にならない点に選定される。この
点Ｂは、加湿出力１００％の線Ｘ´上で Ａ点の基準と
なるｗ₁ より十分小さい出力値として、本例ではｈ₁ ＝
５％の位置にしている。従って、この第１線Ｌ₁ で形成
されるアップ域Ｕは、この中に座標点Ｐ（ｈ、ｗ）が入
ったときに補助加湿器３の能力ランクを上げるために好
都合な諸条件を備えている。

【００２１】第２線Ｌ₂ は、補助加湿器による不必要な
加湿をしないように能力ランクＲを下げるためのダウン
域Ｄを形成する線であるが、前記座標点Ｐがアップ域Ｕ
に入って能力ランクＲが上がったことにより、その加湿
量の増加によってｗが小さくなると共に冷却作用によっ
てｈが大きくなり、その結果上記座標点Ｐが移動したと
きに、移動後の点がダウン域Ｄまで移行して補助加湿器
３の能力ランクを下げ、制御を不安定にすることのない
ような位置に設けられる。

【００２２】能力ランクＲがアップ／ダウンを繰り返さ
ないためには、前記の如く点Ａ及びＢから点Ｅ、ＦをＲ
ｗ及びＲｈだけ離すが、この加湿出力分Ｒｗは、能力ラ
ンクＲが例えば２．４kg/h程度の量の微小水滴を発生さ
せ、ｗ＝１００％即ち加湿器２の定格出力が４ＫＷであ
るとすれば、微小水滴が蒸発して設定温度になった時の
熱量を５８０kcal／kg程度として、 Ｒｗ＝2.4 ×580 ／(4×860)≒0.4 ＝40％ となる。

【００２３】又、加熱出力分Ｒｈは、例えばｈ＝１００
％の加熱器１の定格出力が６ＫＷであるとすれば、 Ｒｈ＝2.4 ×580 ／(6×860)≒0.27＝27％ となる。

【００２４】上記の如く、補助加湿器がランクアップす
るとｗが４０％小さくなりｈが２７％大きくなるので、
これを考慮して点Ｅ、Ｆを決め、図示のＳ₃ ´−Ｓ₃ −
Ｓ₄−Ｓ₄ ´で囲われた領域の外側をダウン域Ｄにすれ
ば、能力ランクＲのアップ／ダウンの繰り返しをほぼ防
止することができる。ここで点線で示す線Ｓ₄ −Ｓ₄´
は、補助加湿器のランクアップ時に加熱出力だけが先行
して大きくなったとしても、ランク維持を可能にするた
めの領域線である。

【００２５】しかし、加湿出力が変わればその顕熱分が
加熱出力に二次的影響を及ぼしたり、加熱／加湿出力の
変動の時間差やその他種々の要因により、座標点Ｐが予
測した程度以上に動く可能性があるため、実際の装置で
は、第２線Ｌ₂ は上記範囲から余裕を持つた範囲になる
ように定められる。その結果、本例では前記の如く、線
分Ｅ−Ｆからなる中間線Ｌ₂ ´を線分Ｅ´−Ｆ´まで広
げると共に、点ＧをＳ₃ ´から約１０％余裕を見た点に
し、点Ｈをｈ＝９５％の位置にし、各点Ｇ−Ｅ´−Ｆ´
−Ｈからなる折れ線を第２線Ｌ₂ としている。

【００２６】第２線Ｌ₂ は、本来的には必要時期に補助
加湿器をランクダウンさせたり運転停止させる目的の線
である。一方Ｙ軸上の加熱出力０の条件では、試験室１
１内が冷却されるべき状態になっているので、補助加湿
器３が冷却作用をする点からはこれをランクダウンしな
い方がよい。しかし、加湿出力が小さいときに補助加湿
器の能力を上げた状態にして加湿量を多くすれば、試験
室１１内の設定湿度を維持できなくなる。そのために
は、加湿出力が小さいときには補助加湿器の能力を下げ
る必要がある。

【００２７】線Ｇ−Ｅはこのような２つの要請、即ち加
湿出力がある程度以上であればランクダウンしない方が
よいこと及び制御の安定性のためには点Ｓ₃ ´から余裕
が持つのが望ましいことを考慮した線である。なお、実
際の装置では、Ｇ−Ｈ間を直接結んだ１本の直線にした
り、点Ｅ´を点Ｅから図示の状態以上に離すのがよい場
合もある。

【００２８】発明者等の実験によれば、上記の点Ｇの位
置を、１０％以下で５％程度にするのが適当であること
が明らかになった。従って、本例では前記の如く、点Ｇ
を５％の位置にし、Ｇ−Ｓ₃ ´間に１０％の余裕を設け
ている。その結果、それぞれの点の位置は、Ｇ−５％、
Ｓ₃ ´−１５％、Ａ−５５％になる。なお、このような
関係から、第１線Ｌ₁ を点Ｇを基準として決定すること
も可能である。但し、この場合でも、点Ａと点Ｇとの間
隔をＲｗ＝４０％以上にすると共に、点Ａを補助加湿器
３によって加湿出力を補助する必要のある第１出力値ｗ
₁ の近傍にすることが条件となる。

【００２９】一方、点Ｈを９５％の位置にしているの
も、上記の実験に基づいている。又、このよう点にＥ´
−Ｆ´−Ｈを結んだ線を点Ｅ−Ｆ−Ｓ´₄ を結んだ線か
ら離しているのは、加湿出力がある程度以上あれば能力
ランクＲを下げる必要がないこと、制御の安定性から及
び冷凍機の制御との関係からできるだけキープ域に余裕
を設けるのが望ましいこと、等の理由による。ここでＥ
´は、上記のＲｈの計算値である２７％を３０％に広げ
た点である。

【００３０】以上のように定められる出力マップ５の線
Ｌ₁ 、Ｌ₂ の位置は、変更可能になっていることが望ま
しい。この場合、出力マップ５を備えた判断制御部６
は、環境試験装置の全体を制御する図示しない操作制御
盤に組み込まれ、例えばパソコンによる制御プログラム
の一部分として形成されるので、その表示画面を利用す
ることにより、線Ｌ₁ 、Ｌ₂ の何れか又は双方を容易に
変更することができる。このように線を変更可能にすれ
ば、実際の装置において、それぞれの設計条件が異なっ
たり装置ごとの特性の相違しても、最適条件で補助加湿
器の能力ランク制御をすることができる。又、環境試験
装置の装備機器の容量が変更されたような場合でも、容
易に対応することができる。

【００３１】図２は判断制御部６における補助加湿器能
力ランク制御の一例を示す。判断制御部６は、制御周期
３秒毎にこの制御フローを実行する。即ち、加熱出力ｈ
及び加湿出力ｗを入力してこれらで構成する座標点を出
力マップ５上で対照する出力マップ判定を行い（Ｓ−
１）、座標点がアップ域、キープ域、又はダウン域の何
れの領域にあるかを判断し（Ｓ−２）、それによってカ
ウントを＋１、±０、−１し（Ｓ−３、４、５）、カウ
ント値が所定値Ｍ以上になったかどうかを判断し（Ｓ−
６）、Ｖ以上になったときには補助加湿器３の能力ラン
クをアップした後カウントをリセットし（Ｓ−７、
８）、Ｍ以上でないときには所定値Ｎ以下であるかどう
かを判断し（Ｓ−９）、Ｎ以下になると補助加湿器３の
能力ランクをダウンさせた後にカウントをリセットする
（Ｓ−１０、８）。カウント値がＭとＮの間であるとき
には、次の制御周期以下で順次判断する。

【００３２】この制御において、所定値Ｍ及びＮは例え
ば２０程度に定められる。それにより、座標点Ｐ（ｈ、
ｗ）が例えば１分間連続してアップ域又はダウン域にあ
るときには、それぞれ補助加湿器３の能力ランクが増加
又は減少する。このような制御によれば、時間的要素を
持たせているので、加熱出力及び加湿出力の一時的な変
動による不必要な能力ランクの切換えを防止すると共
に、ランクを変化させた場合に出力が安定するまでの間
のランク変更を回避することができる。そして、能力ラ
ンクを真に変更する必要のあるときにのみ変更すること
ができる。

【００３３】このようなカウント方式によれば、時間を
直接測定する必要がないので、制御の構成が簡素化され
る。但し、このようなカウント方式の制御に代えて、例
えば検出値がアップ域に１分以上存在するときにランク
アップさせるというように、タイマー等によって時間的
要素を持たせた制御内容にしてもよい。

【００３４】図４は、判断制御部６に入力された加熱出
力及び加湿出力で構成する出力マップ５の座標点Ｐ
（ｈ、ｗ）が変動したときの補助加湿器の能力ランク制
御の状態例を示す。環境試験装置がキープ域Ｋ内の任意
の点Ｐ（ｈ、ｗ）で運転されていたときに、設定変更等
によってｈ及びｗの値が変わり、運転状態がアップ域Ｕ
内の点Ｐ₁（ｈ₁ 、ｗ₁ ）に移動したとすると、この状
態が１分間持続することによって補助加湿器３の能力ラ
ンクがアップする。その結果、加湿出力がｗ₁ からｗ₂
にほぼ４０％低下すると共に、冷却効果によって加熱出
力ｈ₁ からｈ₂ にほぼ２７％アップし、点Ｐ₂ （ｈ₂ 、
ｗ₂ ）になる。この点Ｐ₂ はキープ域Ｋ内に留まること
ができるから、補助加湿器３の能力ランクＲが上がった
状態で運転制御が安定する。

【００３５】この状態から、更に設定条件が変わったり
試料の発生熱量や発生水蒸気量が変わったことにより、
点Ｐ₂ が点Ｐ₃ （ｈ₃ 、ｗ₃ ）のダウン域Ｄに入ったと
すれば、能力ランクＲが下がり、今度は加湿出力がｗ₃
からｗ₄ にほぼ４０％大きくなり加熱出力ｈ₃ からｈ₄
にほぼ２７％低下し、再びキープ域Ｋ内の点Ｐ
₄ （ｈ₄ 、ｗ₄ ）になる。他の種々の条件に変化したと
きも同様である。

【００３６】以上のように本発明によれば、加熱出力と
加湿出力とから成る最小の２要素を二次元的に組み合わ
せて目的とする制御内容を成立させているので、従来の
ように温度変化率や湿度変化率という別の制御要素を加
えることなく、温湿度安定時、温湿度ステップ移行時、
温度変更時、湿度変更時、温湿度ランプ移行時等の環境
試験装置の種々の運転条件を２要素の出力マップ内に反
映させ、簡単な構成で安定した制御の下に、必要なとき
に確実に補助加湿器の能力ランクを変更することができ
る。

【００３７】次に、図４では冷凍機の出力マップも示し
ていて、二点鎖線で示す線イ及びロの間がキープ域Ｋ´
でその両側がダウン域Ｄ´及びアップ域Ｕ´の一例であ
る。この場合にも、座標点Ｐが上記のようにＰ₁ 〜Ｐ₄
に移動したときには、冷凍ランクのキープ域内の変動に
なるため、その出力マップによるランク制御には全く干
渉しない。

【００３８】又、点Ｑ₁ からＱ₂ のようにダウン域Ｄか
らキープ域Ｋに入った場合も同様である。即ち、冷凍機
の出力マップの線イ、ロと補助加湿器の能力ランクの変
動時の座標点の移動線とが通常同様の傾向になるため、
冷凍機のキープ域Ｋ´内での補助加湿器のランク変動が
冷凍機に影響を及ぼしてこれをランク変動させることは
余りない。又、点Ｑ₃ のように仮にダウン域Ｄで能力ラ
ンクＲが小さくなり、それによってＱ₃ がＱ₄ になって
キープ域Ｋに入ると共に、点Ｑ₃ から冷凍ランクのキー
プ域の線ロを超えてそのダウン域Ｄ´に入ったとして
も、冷凍ランクが下がった後その冷却及び加湿効果によ
り、両方のキープ域Ｋ及びＫ´内の点Ｑ₅まで移動し、
直ちに安定した運転状態が得られる。このときには、補
助加湿器の加湿効果の減少によって加湿出力が大きくな
ったことにより、補助加湿器と共に冷凍機の能力ランク
が下がり、省エネ運転になる。

【００３９】又、図示のＱ₆ −Ｑ₇ −Ｑ₈ のようなラン
ク変動も発生するが、この場合には上記の反対の動きに
なるだけであり、何れにしても制御は安定する。更に、
冷凍ランクが変動したときの補助加湿器への影響も考え
られるが、例えば点線の矢印で示すように、多くの場合
補助加湿器のランク制御に影響を与えず、仮にそのラン
クを変動させたとしても、その変動は冷凍機のキープ域
Ｋ´内で発生する。従って、冷凍機の能力ランクの上下
が補助加湿器のランク制御に与える影響も問題にはなら
ない。

【００４０】即ち、補助加湿器の出力マップを本発明の
ように定めると、補助加湿器のランク変動時の座標点は
冷凍機の領域線と並行的に移動し、一方、冷凍機のラン
ク変動時の座標点は補助加湿器の領域線と並行的に移動
し、相互に領域線を超えることが少なく、仮に超えたと
きでも、上記の移動傾向によって直ちに安定するため、
冷凍機及び補助加湿器の能力ランクのマップ制御が両立
することになる。なお、領域線Ｌ₁ 、Ｌ₂ が調整可能に
なっていれば、それぞれの環境試験装置の特性に合わせ
て、冷凍機のランク制御との両立性を調整し、より確実
に制御の安定性等を得ることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、請求項１の
発明においては、加熱出力及び加湿出力を発生させる出
力部とデータ部と判断部制御部とを設け、データ部とし
て加熱出力軸と加湿出力軸とを両軸とする座標を設け、
その中で第１線及び第２線によって補助加湿器の能力ラ
ンクを上下又は維持するアップ域とダウン域とキープ域
とを区画し、判断制御部により、出力部が発生させた加
熱出力及び加湿出力を取り入れてデータ部で比較判断
し、加熱出力と加湿出力とで構成する座標内の点がアッ
プ域又はダウン域にあるときにはこれらの間のキープ域
に入るまで能力ランクを上げ下げするように制御するの
で、加熱加湿両出力値に対応して能力ランクを変えるこ
とができる。

【００４２】そしてこの場合、アップ域を定める第１線
を、加湿出力軸上で加湿出力を補助すべき第１出力値の
近傍の第１点と加湿最大線上で第１出力値より十分小さ
い第２出力値の近傍の第２点とをほぼ直線で結んだ線に
するので、高湿で試料発熱時などで加湿出力が高く加熱
出力が十分小さいときに補助加湿器を能力アップするこ
とになり、その加湿補助能力によって加湿出力を下げて
加湿制御性を良くすると共に、加熱出力が過大になるの
を抑制しつつ補助加湿器の冷却作用によって加熱出力を
上げて加熱制御性を良くすることができる。

【００４３】又、ダウン域を定める第２線をアップ域と
の間で能力ランクの上下の繰り返しを避けられるように
設けているので、前記座標内の点がアップ域又はダウン
域に入って能力ランクがアップ又はダウンときに、加湿
出力及び加熱出力が変動して座標内の点が再びダウン域
又はアップ域に入って能力ランクをそれぞれダウン又は
アップさせ、アップ／ダウンを繰り返すような制御の不
安定化を防止することができる。

【００４４】そして請求項１の発明によれば、加熱出力
と加湿出力との２要素だけで補助加湿器の能力ランク制
御をすることができるので、従来の装置における温度変
化率及び湿度変化率を加えた制御に較べて構成を簡単に
することができる。この場合、上記２要素を出力マップ
という形で２次元的に取り扱うことにより、温度変化率
や湿度変化率もこの中に含ませることができる。その結
果、温湿度安定時や変化時その他の環境試験装置の種々
の運転状態に対応して、安定した制御の下に必要時期に
確実に補助加湿器の能力ランクを変更及び維持すること
ができる。又、制御の構成及び動作が簡単であるため、
制御アルゴリズムが分かり易いものとなり、その設計や
調整が容易になる。又、温湿度変化率を省くことによっ
て制御内容が量的にも小さくなるので、制御動作の確実
性が増し、環境試験装置全体としての信頼性が向上す
る。

【００４５】更に、アップ域とダウン域とを干渉させな
いように構成するので、補助加湿器の加湿及び冷却作用
を反映させ、加湿出力が下がり加熱出力が上がる変化に
対応できるように両域間を離すことになる。その結果、
冷凍機に対しても出力マップによる能力ランク制御が採
用されている場合に、両者間で相互干渉のないキープ域
を形成し、ランク制御を安定化させて両立させることが
できる。

【００４６】請求項２の発明によれば、ダウン域を形成
する線の基準となる中間線を定める第３点及び第４点
を、それぞれ、第１点及び第２点から加湿出力の小さく
なる方向に能力ランクの加湿出力分だけ離れると共に加
熱出力軸の方向に能力ランクの加熱出力分だけ離れた位
置の近傍にするので、補助加湿器の加湿能力及び冷却能
力を加湿出力及び加熱出力に反映させ、座標点がアップ
域又はダウン域に入ったときにそれぞれ加湿出力及び加
熱出力が減少及び増加しても、再度直ちにそれぞれダウ
ン域又はアップ域に到達することがない。その結果、能
力ランクのアップ／ダウンの繰り返しを確実に防止する
ことができる。

【００４７】請求項３の発明によれば、前記第１線又は
第２線のうちの少なくとも何れかを変更可能にしている
ので、キープ域等の各領域を調整できるため、実際の環
境試験装置において、それぞれの設計条件が異なったり
装置ごとの特性が相違しても、最適条件で補助加湿器の
能力ランク制御をすることができる。又、装備機器の容
量が変更されたような場合でも、容易に対応することが
できる。更に、領域調整によって冷凍機のランク制御と
の両立性を一層良好にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用できる環境試験装置の概略全体構
成及びその補助加湿器制御装置部分の構成例を示す説明
図である。

【図２】能力ランク制御一例を示すフローチャートであ
る。

【図３】出力マップの構成を示す説明図である。

【図４】出力マップにおける能力ランクの変動状態を示
す説明図である。

【符号の説明】

１ 加熱器 ２ 加湿器 ３ 補助加湿器 ４ 温調器（出力部） ５ 出力マップ（データ部） ６ 判断制御部 １００ 環境試験装置（空調装置） ｈ 加熱出力（対応量） ｗ 加湿出力（対応量） Ｚ 座標 Ａ 第１点 Ｂ 第２点 Ｅ 第３点 Ｆ 第４点 Ｕ アップ域 Ｋ キープ域 Ｄ ダウン域 Ｘ 横軸（加熱出力軸） Ｘ´ 加湿最大線 Ｙ 縦軸（加湿出力軸） ｗａ 第１出力値 ｈａ 第２出力値 Ｒｗ 加湿出力分 Ｒｈ 加熱出力分 Ｓ₃ 第３位置 Ｓ₄ 第４位置 Ｌ₁ 第１線 Ｌ₂ 第２線 Ｌ₂ ´ 中間線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−144138（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−327123（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−119697（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−2597（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−148541（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 11/02 102

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱器と加湿器と微小水滴を飛散させて
   加湿する構造になっていて少なくとも１の能力ランクを
   持つ補助加湿器とを備え前記加熱器の出力及び前記加湿
   器の出力が制御される空調装置の補助加湿器制御装置に
   おいて、 出力部と前記能力ランクを制御するためのデータ部と判
   断制御部とを有し、 前記出力部は前記加熱器の出力に対応する対応量である
   加熱出力及び前記加湿器の出力に対応する対応量である
   加湿出力を発生させ、 前記データ部は、前記加熱出力を表す加熱出力軸及び前
   記加湿出力を表す加湿出力軸を両軸とする座標と、該座
   標内において前記加湿出力軸との間で前記能力ランクを
   上げるためのアップ域を定める第１線であって前記加湿
   出力軸上で前記加湿出力を補助すべき第１出力値の近傍
   の第１点と前記加湿出力が最大になる加湿最大線上で前
   記第１出力値より十分小さい第２出力値の近傍の第２点
   とをほぼ直線で結んだ第１線と、前記能力ランクを下げ
   るためのダウン域を定める第２線であって前記アップ域
   との間で前記能力ランクの上下の繰り返しを避けられる
   ように設けられた第２線と、を有し、 前記判断制御部は、前記出力部が発生させた前記加熱出
   力及び前記加湿出力を取り入れて前記データ部で判断
   し、前記加熱出力と前記加湿出力とで構成する前記座標
   内の点が前記アップ域又は前記ダウン域にあるときには
   前記第１線と前記第２線との間の前記能力ランクを維持
   するためのキープ域に入るまで前記能力ランクをそれぞ
   れ上げるか又は下げるように制御する、 ことを特徴とする補助加湿器制御装置。
2. 【請求項２】 前記第２線は第３点と第４点とをほぼ直
   線で結んだ中間線から前記第１線の反対側に離れている
   線のうちの何れかの線を含む線であり、前記第３点は前
   記第１点から前記加湿出力の小さくなる方向に前記能力
   ランクの加湿出力分だけ離れると共に前記加熱出力軸の
   方向に前記能力ランクの加熱出力分だけ離れた第３位置
   の近傍の点であり、前記第４点は前記第２点から前記加
   湿出力の小さくなる方向に前記能力ランクの加湿出力分
   だけ離れると共に前記加熱出力軸の方向に前記能力ラン
   クの加熱出力分だけ離れた第４位置の近傍の点である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の補助加湿器制御装
   置。
3. 【請求項３】 前記第１線又は前記第２線のうちの少な
   くとも何れかが変更可能になっていることを特徴とする
   請求項１に記載の補助加湿器制御装置。