JP4278239B2 - 散水式空調装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通過空気に散水して、その通過空気の温湿度を調整する散水式空調装置（いわゆる温湿度調整用のエアワッシャ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の散水式空調装置において、通過空気ＯＡをその状態点が目標状態点Ｐｓに合致するように調整する（すなわち、目標湿度ｘｓでかつ目標温度ｔｓの空気に調整する）のに、図８に示す如く、散水域を通過した調整済み空気ＳＡの検出湿度ｘｏと目標湿度ｘｓとの偏差Δｘに応じ散水量Ｑを調整し、また、これとは独立に、調整済み空気ＳＡの検出温度ｔｏと目標温度ｔｓとの偏差Δｔに応じ散水温度ｔｗを調整する方式がある。
【０００３】
また、このように湿度偏差Δｘに応じ散水量Ｑを調整し、かつ、温度偏差Δｔに応じ散水温度ｔｗを調整する方式では、後述の如く通過空気ＯＡを目標状態点Ｐｓに精度良くかつ安定的に調整するのが難しいことから、各種コイルを併用する別方式として、
減湿側への調整の場合では、図９に示すように、夏季外気に代表される調整対象の空気ＯＡ（状態点イ）を散水部（ワッシャ）に通過させて断熱加湿することで飽和状態の空気（状態点ロ）にし、続いて、この加湿空気を冷却コイルに通過させて目標絶対湿度ｘｓにおける露点温度ｔ″まで冷却することで減湿して目標絶対湿度ｘｓの飽和空気（状態点ハ）にし、その後、この減湿空気を再熱コイルに通過させて目標温度ｔｓまで加熱（再熱）することで目標状態点Ｐｓの空気を得る方式、
あるいは、図１０に示すように、調整対象の空気ＯＡ（状態点イ）を冷水の散水部に通過させて冷却減湿することで目標絶対湿度ｘｓよりある程度だけ絶対湿度ｘの高い飽和状態近傍の空気（状態点ロ）にし、続いて、この減湿空気を冷却コイルに通過させて目標絶対湿度ｘｓにおける露点温度ｔ″まで冷却することで更に減湿して目標絶対湿度ｘｓの飽和空気（状態点ハ）にし、その後、この減湿空気を再熱コイルに通過させて目標温度ｔｓまで加熱することで目標状態点Ｐｓの空気を得る方式がある。
【０００４】
そしてまた、加湿側への調整の場合では、図１１に示すように、冬季外気に代表される調整対象の空気ＯＡ（状態点イ）を予熱コイルに通過させて加熱（予熱）することで低湿高温の空気（状態点ロ）にし、続いて、この予熱空気を散水部に通過させて断熱加湿することで目標絶対湿度ｘｓよりもある程度だけ絶対湿度ｘの高い飽和状態の空気（状態点ハ）にし、さらに続いて、この加湿空気を冷却コイルに通過させて目標絶対湿度ｘｓにおける露点温度ｔ″まで冷却することで減湿して目標絶対湿度ｘｓの飽和空気（状態点ニ）にし、その後、この減湿空気を再熱コイルに通過させて目標温度ｔｓまで加熱することで目標状態点Ｐｓの空気を得る方式、
あるいは、図１２に示すように、調整対象の空気ＯＡ（状態点イ）を予熱コイルに通過させて加熱することで低湿中温の空気（状態点ロ）にし、続いて、この予熱空気を温水の散水部に通過させて加熱加湿することで目標絶対湿度ｘｓよりもある程度だけ絶対湿度ｘの高い飽和状態近傍の空気（状態点ハ）にし、さらに続いて、この加湿空気を冷却コイルに通過させて目標絶対湿度ｘｓにおける露点温度ｔ″まで冷却することで減湿して目標絶対湿度ｘｓの飽和空気（状態点ニ）にし、その後、この減湿空気を再熱コイルに通過させて目標温度ｔｓまで加熱することで目標状態点Ｐｓの空気を得る方式がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、コイルを併用する後者の各方式（図９〜図１２に示す方式）は、いずれも冷却コイルを用いた露点制御により湿度調整の精度及び安定性を得るものであって、大量の凝縮水発生で通気抵抗が大きくなる冷却コイルに空気通過させるため、また、冷却コイルに続き温度調整目的で再熱コイルにも空気通過させるため、散水部の通気抵抗を含めた装置全体としての通気抵抗がかなり大きくなり、この為、空気搬送に大きな動力を要する問題がある。
【０００６】
また、露点制御では、目標絶対湿度ｘｓにおける露点温度ｔ″まで一旦冷却した空気を次には再熱コイルで加熱（再熱）して温度調整を行う点で、熱的な無駄（再熱損失）が大きい問題もあり、これらのことから省エネ面で改善の余地がある。
【０００７】
一方、散水域を通過した調整済み空気ＳＡの検出湿度ｘｏと目標湿度ｘｓとの偏差Δｘに応じ散水量Ｑを調整し、かつ、調整済み空気ＳＡの検出温度ｔｏと目標温度ｔｓとの偏差Δｔに応じ散水温度ｔｗを調整する前者の方式（図８に示す方式）では、コイルを必要とせず、また、再熱も不要であることから省エネ面では有利であるが、散水による空気調整の特性として、散水量Ｑの変化に対し調整済み空気ＳＡの湿度ｘｏ（絶対湿度）のみならず温度ｔｏも変化し、また、散水温度ｔｗの変化に対し調整済み空気ＳＡの温度ｔｏのみならず湿度ｘｏ（絶対湿度）も変化するため、散水量調整による湿度調整と散水温度調整による温度調整とが相互干渉する状態になり、この為、通過空気ＯＡを目標状態点Ｐｓに精度良くかつ安定的に調整することが難しく、調整済み空気ＳＡの湿度ｘｏや温度ｔｏが目標湿度ｘｓや目標温度ｔｓからズレたものになり易い問題がある。
【０００８】
これらの実情に鑑み、本発明の主たる課題は、散水量及び散水温度を合理的な調整方式をもって調整することにより、通過空気を目標状態点に精度良くかつ安定的に調整することができ、また併せて、通気抵抗や熱的無駄の問題も効果的に解消し得る散水式空調装置にする点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
〔１〕請求項１に係る発明では、通過空気に散水して、その通過空気の温湿度を調整する散水式空調装置において、
散水域通過前の調整前空気の検出状態点と散水域通過後の調整済み空気の目標状態点との間に存在する調整前偏差を、散水量の変化に対して調整済み空気の状態点が移動する方向である水量方向についての調整前偏差成分と、散水温度の変化に対して調整済み空気の状態点が移動する方向である水温方向についての調整前偏差成分とに分解した状態で算出する演算手段を設け、
この演算手段により算出される水量方向の調整前偏差成分に応じて散水量を調整し、かつ、この演算手段により算出される水温方向の調整前偏差成分に応じて散水温度を調整する散水制御手段を設ける。
【００１０】
つまり（図２参照）、調整前空気ＯＡの検出状態点Ｐｉと調整済み空気ＳＡの目標状態点Ｐｓとの間に存在する調整前偏差Δｅを上記の水量方向Ｄｑについての調整前偏差成分Δｅｑと水温方向Ｄｔについての調整前偏差成分Δｅｔとに分解して、水量方向Ｄｑについての調整前偏差成分Δｅｑに応じ散水量Ｑを調整し、また、水温方向Ｄｔについての調整前偏差成分Δｅｔに応じ散水温度ｔｗを調整する上記形式であれば、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じた散水量Ｑの調整により、調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏを水量方向Ｄｑについて位置調整する形態で、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに相応の温湿度調整を通過空気ＯＡに施すことと、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じた散水温度ｔｗの調整により、調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏを水温方向Ｄｔについて位置調整する形態で、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに相応の温湿度調整を通過空気ＯＡに施すこととを、相互干渉の無い状態で行うことができる。
【００１１】
このことから、請求項１に係る発明によれば、湿度偏差Δｘに応じ散水量Ｑを調整し、また、これと独立して温度偏差Δｔに応じ散水温度ｔｗを調整する従来方式に比べ、上記の水量方向Ｄｑについての調整前偏差成分Δｅｑに応じた散水量調整と水温方向Ｄｔについての調整前偏差成分Δｅｔに応じた散水温度調整とにより、それら調整前偏差成分Δｅｑ，Δｅｔの各々に相応の温湿度調整を散水過程で通過空気ＯＡに対し的確に施して、通過空気ＯＡを目標状態点Ｐｓに精度良くかつ安定的に調整することができ、目標状態点Ｐｓに精度良く調整された調整済み空気ＳＡを安定的に得ることができる。
【００１２】
そしてまた、いわゆる露点制御を行うこと無く、散水量Ｑの調整と散水温度ｔｗの調整のみをもって通過空気ＯＡの状態点を目標状態点Ｐｓへ直接的に移行させる形態で、上記の如き高い調整精度と安定性を得るから、大量の凝縮水発生で通気抵抗が大きくなる露点制御用の冷却コイルを不要にすることができ、また、露点制御による湿度調整後の温度調整を目的とする再熱コイルも不要にすることができ、これにより、装置全体としての通気抵抗を小さくして空気搬送に要する動力を小さくし得るとともに、露点温度まで一旦冷却した空気を再熱コイルで加熱（再熱）する大きな熱的無駄（再熱損失）も回避することができ、省エネ面でも優れた装置にすることができる。
【００１３】
なお、湿度偏差Δｘに応じ散水量Ｑを調整し、かつ、温度偏差Δｔに応じ散水温度ｔｗを調整する従来方式に比べより高い調整精度及び安定性を得るのに、別法としては、図７に示す如く、散水域通過後の調整済み空気ＳＡの検出状態点Ｐｏと目標状態点Ｐｓとの間に存在する調整後偏差Δｅ′を水量方向Ｄｑについての調整後偏差成分Δｅｑ′と水温方向Ｄｔについての調整後偏差成分Δｅｔ′とに分解して、水量方向Ｄｑの調整後偏差成分Δｅｑ′に応じ散水量Ｑを調整し、かつ、水温方向Ｄｔの調整後偏差成分Δｅｔ′に応じ散水温度ｔｗを調整する形式も考えられるが、このようなフィードバック形式に比べ、上記の如く水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じ散水量Ｑを調整し、かつ、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じ散水温度ｔｗを調整するフィードフォワード形式を採ることにより、調整前空気ＯＡの状態変化や目標状態点Ｐｓの変更に対する即応性も高めることができる。
【００１４】
〔２〕請求項２に係る発明では、請求項１に係る発明の実施にあたり、
前記演算手段を、前記調整前偏差の算出とともに、調整済み空気の検出状態点と目標状態点との間に存在する調整後偏差を、前記水量方向についての調整後偏差成分と前記水温方向についての調整後偏差成分とに分解した状態で算出する構成にし、
前記散水制御手段を、この演算手段により算出される水量方向の調整後偏差成分に基づき、前記水量方向の調整前偏差成分に応じての散水量調整に補正を加え、かつ、この演算手段により算出される水温方向の調整後偏差成分に基づき、前記水温方向の調整前偏差成分に応じての散水温度調整に補正を加える構成にする。
【００１５】
つまり、この構成では（図６参照）、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じた散水量Ｑの調整、及び、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じた散水温度ｔｗの調整の結果として、調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏと目標状態点Ｐｓとの間に調整誤差などに原因する調整後偏差Δｅ′が生じることに対し、基本的には、この調整後偏差Δｅに基づき、各調整前偏差成分Δｅｑ，Δｅｔに応じての前記散水量調整や前記散水温度調整にフィードバック補正を加え、この補正により調整後偏差Δｅ′を解消ないし縮小して通過空気ＯＡを一層精度良く目標状態点Ｐｓに調整できるように、換言すれば、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じ散水量Ｑを調整し、かつ、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じ散水温度ｔｗを調整するフィードフォワード形式の調整だけに比べ、より高い調整精度を得られるようにする。
【００１６】
そして、この補正を加えるにあたり、調整後偏差Δｅ′を水量方向Ｄｑについての調整後偏差成分Δｅｑ′と水温方向Ｄｔについての調整後偏差成分Δｅｔ′とに分解して、水量方向Ｄｑの調整後偏差成分Δｅｑ′に基づき、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じての散水量調整に補正を加え、かつ、水温方向Ｄｔの調整後偏差成分Δｅｔ′に基づき、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じての散水温度調整に補正を加える上記形式であれば、水量方向Ｄｑの調整後偏差成分Δｅｑ′に基づく散水量側の補正で調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏを水量方向Ｄｑに移動させて水量方向Ｄｑの調整後偏差成分Δｅｑ′を解消ないし縮小するのに、調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏが水温方向Ｄｔに移動することはなく、また、水温方向Ｄｔの調整後偏差成分Δｅｔ′に基づく散水温度側の補正で調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏを水温方向Ｄｔに移動させて水温方向Ｄｔの調整後偏差成分Δｅｔ′を解消ないし縮小するのに、調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏが水量方向Ｄｑに移動することもない。
【００１７】
すなわち、上記形式の補正であれば、散水量側の補正で水量方向Ｄｑの調整後偏差成分Δｅｑ′を解消ないし縮小することと、散水温度側の補正で水温方向Ｄｔの調整後偏差成分Δｅｔ′を解消ないし縮小することとを、相互干渉の無い状態で各々的確かつ安定的に行うことができ、これにより、補正そのものの精度及び安定性を高めた状態で、通過空気ＯＡを目標状態点Ｐｓに調整することの調整精度をより効果的に高めることができる。
【００１８】
〔３〕請求項３に係る発明では、請求項１又は２に係る発明の実施において、
調整可能範囲内での散水温度調整で、散水過程における空気状態点の移動経路方向を前記目標状態点に向かう方向に調整し得るか否かを判定し、
この経路方向調整が不可能なとき、散水温度を前記移動経路が前記目標状態点に近づく側の調整限界温度に調整した状態で、調整前空気又は調整済み空気の状態検出に基づき散水量を調整して、通過空気の絶対湿度を前記目標状態点の絶対湿度に調整する水温固定制御を前記散水制御手段に実行させるモード選択手段を設ける。
【００１９】
つまり（図３参照）、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じ散水量Ｑを調整し、かつ、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じ散水温度ｔｗを調整する前述の制御の場合、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉと調整済み空気ＳＡの目標状態点Ｐｓとの位置関係によっては、調整可能範囲内での散水温度ｔｗの調整で散水過程における空気状態点の移動経路方向Ｄｑ（前記の水量方向）を目標状態点Ｐｓに向かう方向に調整し切れない状況、換言すれば、散水温度ｔｗを調整限界ｔｗａ，ｔｗｂまで調整しても水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに相応の温湿度調整を通過空気ＯＡに施すことができず、散水量Ｑの調整により水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに相応の温湿度調整は施したとしても、調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏが湿度ｘｏ及び温度ｔｏとともに目標状態点Ｐｓから外れた点になる状況が生じ得る。
【００２０】
このような状況のとき、散水温度ｔｗを散水過程における空気状態点の移動経路Ｌが目標状態点Ｐｓに近づく側の調整限界温度に調整した状態で、調整前空気ＯＡ又は調整済み空気ＳＡの状態検出に基づき散水量Ｑを調整して、通過空気ＯＡの絶対湿度ｘｉを目標状態点Ｐｓの絶対湿度ｘｓに調整する上記の水温固定制御を状況判定に基づき実行するようにすれば、調整限界温度への散水温度調整により目標状態点Ｐｓ寄りに極力近づけた状態点移動経路Ｌ上で、散水による状態点移動の終点である調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏを目標状態点Ｐｓ通過の等絶対湿度線との交点まで散水量Ｑの調整により移行させて、目標状態点Ｐｓと等しい絶対湿度ｘｓ（目標絶対湿度）で温度を目標状態点Ｐｓの温度ｔｓ（目標温度）に極力近づけた状態点Ｐｏ′の空気を調整済み空気ＳＡ′として得るようにすることができる。
【００２１】
なお、図３（イ）は散水温度ｔｗを調整上限温度ｔｗａにして通過空気ＯＡを加湿側へ調整する際の水温固定制御を示し、図３（ロ）は散水温度ｔｗを調整下限温度ｔｗｂにして通過空気ＯＡを減湿側に調整する際の水温固定制御を示す。
【００２２】
すなわち、請求項３に係る発明によれば、前記した請求項１又は２に係る発明の実施において散水温度ｔｗの調整範囲の制約から調整済み空気ＳＡが温度及び湿度ともに目標状態点Ｐｓから外れてしまう状況のとき、その状況判定に基づく上記水温固定制御へのモード変更により、後続での精度の良い調整が難しい湿度調整の方を優先する形態で、調整済み空気ＳＡが温度及び湿度ともに目標状態点Ｐｓから外れるのを回避して、目標状態点Ｐｓと等しい絶対湿度ｘｓで温度を目標状態点Ｐｓの温度ｔｓに極力近づけた空気ＳＡ′を調整済み空気として得るようにすることができ、この点で、調整前空気ＯＡの状態変化や目標状態点Ｐｓの変更に対する対応性を高めることができる。
【００２３】
また、水温固定制御の下で得られる調整済み空気ＳＡ′をさらに温度調整して目標状態点Ｐｓに調整するのに再熱コイルを付加装備するとしても、上記の水温固定制御であれば、温度を目標状態点Ｐｓの温度ｔｓに極力近づけた調整済み空気ＳＡ′が得られることから、目標絶対湿度ｘｏにおける露点温度ｔ″まで冷却した空気を再熱コイルで目標温度ｔｓまで加熱（再熱）することを常に行う先述の露点制御に比べれば、再熱コイルでの必要加熱量は平均してかなり小さいものとなり、熱的無駄（再熱損失）を低減する効果は維持できる。
【００２４】
なお、調整可能範囲内での散水温度ｔｗの調整で散水過程における空気状態点の移動経路方向Ｄｑを目標状態点Ｐｓに向かう方向に調整し得るか否かを判定するのに、調整前空気ＯＡの検出状態点Ｐｉと目標状態点Ｐｓとの位置関係に基づき上記の経路方向調整が可能か否かを判定させるようにすれば、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じた散水温度調整の結果として水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに相応の温湿度調整を施し得なくなった状態を検出して、その検出に基づき上記の経路方向調整が不能であると判定させる方式に比べ、水温固定制御への移行遅れを回避して状況対応を早くすることができる。
【００２５】
また、調整前空気ＯＡの温度ｔｉがかなり低い場合、散水温度ｔｗを調整可能範囲の上限温度ｔｗａにしても通過空気ＯＡを目標状態点Ｐｓの絶対湿度ｘｓまで加湿することが難しくなる状況も想定されるが、このような場合の対応として、調整前空気ＯＡを予熱コイルなどの予熱手段により適当な温度まで予熱した上で散水域に通過させ、これに対し、散水温度ｔｗを調整可能範囲の上限温度ｔｗａにした水温固定制御を実施するようにしてもよい。
【００２６】
〔４〕請求項４に係る発明では、請求項１〜３のいずれか１項に係る発明の実施において、
調整可能範囲内における減少側への散水量調整で、散水過程における空気状態点の移動経路長を調整前空気の状態点と前記目標状態点との離間長に等しい長さまで短縮し得るか否かを判定し、
この経路長調整が不可能なとき、散水量を下限水量に調整した状態で、調整前空気又は調整済み空気の状態検出に基づき散水温度を調整して、通過空気の絶対湿度を前記目標状態点の絶対湿度に調整する水量固定制御を前記散水制御手段に実行させるモード選択手段を設ける。
【００２７】
つまり（図４参照）、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じ散水量Ｑを調整し、かつ、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じ散水温度ｔｗを調整する前述の制御の場合、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉと調整済み空気ＳＡの目標状態点Ｐｓとの位置関係によっては、調整可能範囲内における減少側への散水量Ｑの調整で散水過程における空気状態点の移動経路長ｄ（前記水量方向での状態点移動量）を、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉと目標状態点Ｐｓとの離間長ｄｓに等しい長さまで短くし切れない状況、換言すれば、散水量Ｑを調整可能範囲の下限水量Ｑｂまで調整しても水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに相応の温湿度調整を通過空気ＯＡに施すことができず、散水温度ｔｗの調整により水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに相応の温湿度調整は施したとしても、調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏが湿度ｘｏ及び温度ｔｏともに目標状態点Ｐｓから外れた点になる状況が生じ得る。
【００２８】
このような状況のとき、散水量Ｑを下限水量Ｑｂに調整した状態で、調整前空気ＯＡ又は調整済み空気ＳＡの状態検出に基づき散水温度ｔｗを調整して、通過空気ＯＡの絶対湿度ｘｉを目標状態点Ｐｓの絶対湿度ｘｓに調整する上記の水量固定制御を状況判定に基づき実行するようにすれば、下限水量Ｑｂへの散水量調整で最短化した状態点移動経路Ｌを、その終点である調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏが目標状態点Ｐｓ通過の等絶対湿度線上に位置する状態まで、散水温度ｔｗの調整による移動経路方向Ｄｑ（水量方向）の変更で移行させて、目標状態点Ｐｓと等しい絶対湿度ｘｓ（目標絶対湿度）で温度を目標状態点Ｐｓの温度ｔｓ（目標温度）に極力近づけた状態点Ｐｏ″の空気を調整済み空気ＳＡ″として得るようにすることができる。
【００２９】
すなわち、請求項４に係る発明によれば、前記した請求項１又は２に係る発明の実施において散水量Ｑの調整範囲の下限側制約から調整済み空気ＳＡが温度及び湿度ともに目標状態点Ｐｓから外れてしまう状況のとき、その状況判定に基づく上記水量固定制御へのモード変更により、後続での精度の良い調整が難しい湿度調整の方を優先する形態で、調整済み空気ＳＡが温度及び湿度ともに目標状態点Ｐｓから外れるのを回避して、目標状態点Ｐｓと等しい絶対湿度ｘｓで温度を目標状態点Ｐｓの温度ｔｓに極力近づけた空気ＳＡ″を調整済み空気として得るようにすることができ、この点で、調整前空気ＯＡの状態変化や目標状態点Ｐｓの変更に対する対応性を高めることができる。
【００３０】
また、請求項３に係る発明と同様、水量固定制御の下で得られる調整済み空気ＳＡ″をさらに温度調整して目標状態点Ｐｓに調整するのに再熱コイルを付加装備するとしても、上記の水量固定制御であれば、温度を目標状態点Ｐｓの温度ｔｓに極力近づけた調整済み空気ＳＡ″が得られることから、目標絶対湿度ｘｏにおける露点温度ｔ″まで冷却した空気を再熱コイルで目標温度ｔｓまで加熱（再熱）することを常に行う先述の露点制御に比べれば、再熱コイルでの必要加熱量は平均してかなり小さいものとなり、熱的無駄（再熱損失）を低減する効果は維持できる。
【００３１】
なお、調整可能範囲内における減少側への散水量Ｑの調整で散水過程における空気状態点の移動経路長ｄを調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉと目標状態点Ｐｓとの離間長ｄｓに等しい長さまで短縮し得るか否かを判定するのに、調整前空気ＯＡの検出状態点Ｐｉと目標状態点Ｐｓとの位置関係に基づき、上記の経路長調整が可能か否かを判定させるようにすれば、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じた散水量調整の結果として水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに相応の温湿度調整を施し得なくなった状態を検出して、その検出に基づき上記の経路長調整が不能であると判定させる方式に比べ、水量固定制御への移行遅れを回避して状況対応を早くすることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は外気ＯＡを温湿度調整する外調機としてのエアワッシャを示し、このエアワッシャで調整した外気ＳＡは、域内負荷用の空調機を備える空調対象域への導入外気とする。
【００３３】
１は一端に調整前空気ＯＡの導入口２を形成し他端に調整済み空気ＳＡの導出口３を形成した機体ケーシングであり、このケーシング１の内部に、通過空気ＯＡに対し散水（本例では噴霧）する多数のノズル４を配備して散水域ＷＳを形成し、この散水域ＷＳの通過過程においてノズル４からの散水により通過空気ＯＡの温湿度を調整する。
【００３４】
５，６はノズル４から散水した水Ｗが飛散して導入口２や導出口３からケーシング外へ漏出するのを防止する水切り具、また、７はノズル４から散水した水Ｗのうち蒸発せずに（すなわち、通過気体ＯＡに含まれずに）落下する余剰水、及び、水切り具５，６により捕集されて落下する水を受け止める水槽である。
【００３５】
８は水槽７で受け止めた水Ｗを循環路９を通じてノズル４に循環供給する散水ポンプであり、循環路９には、温水などの温熱媒Ｈにより循環水Ｗを加熱する水加熱用の熱交換器１０、及び、冷水やブラインなどの冷熱媒Ｃにより循環水Ｗを冷却する水冷却用の熱交換器１１を介装し、また、水加熱用熱交換器１０を通過させる水Ｗと迂回路１２を通じて水加熱用熱交換器１０を迂回させる水Ｗとの比を調整する加熱側三方弁１３、及び、水冷却用熱交換器１１を通過させる水Ｗと迂回路１４を通じて水冷却用熱交換器１１を迂回させる水Ｗとの比を調整する冷却側三方弁１５を介装してある。
【００３６】
つまり、水冷却用熱交換器１１の迂回路１４に循環水Ｗの全量を通過させるように冷却側三方弁１５を調整した状態での加熱側三方弁１３による流量比の調整と、水加熱用熱交換器１０の迂回路１２に循環水Ｗの全量を通過させるように加熱側三方弁１３を調整した状態での冷却側三方弁１５による流量比の調整とにより、ノズル４に対する供給水Ｗの温度ｔｗ（すなわち、通過空気ＯＡに対する散水温度）を温水域から冷水域にわたって連続的に調整する。なお、１６は両三方弁１３，１５を制御する弁コントローラである。
【００３７】
また、循環路９は、多数のノズル４を空気通過方向で３つの群４Ａ，４Ｂ，４Ｃに分けて、これら３つのノズル群４Ａ，４Ｂ，４Ｃ（個々のノズル数が異なるノズル群）に対し循環水Ｗを分岐路９ａ，９ｂ，９ｃを通じ並列的に供給する構成にし、そして、２つの分岐路９ｂ，９ｃに介装した段数切替弁１７, １８の各々を開状態と閉状態とに切り替えることで、通過空気ＯＡに対して散水動作させるノズル群の群数（すなわち、通過空気ＯＡに対する散水段数）を切り替えるようにしてあり、この段数切り替えを循環流量に応じ行いながら、インバータ回路１９により散水ポンプ８をインバータ制御することで、通過空気ＯＡに対する散水量Ｑを広範囲にわたって連続的に調整する。
【００３８】
２０は散水制御を司る制御器であり、前記の弁コントローラ１６は、循環路９に付設した水温センサ２１の検出情報に基づき加熱側三方弁１３及び冷却側三方弁１５を制御することで、通過空気ＯＡに対する散水温度ｔｗを制御器２０からの指定水温ｔｗｓに調整し、また、前記のインバータ回路１９は、制御器２０から付与される散水量調整指令に応じ散水ポンプ８をインバータ制御する。
【００３９】
制御器２０には、演算手段２３と散水制御手段２４とモード選択手段２５を備えさせてあり、演算手段２３は、導入口２に設けた温度センサ２６及び湿度センサ２７による検出乾球温度ｔｉと検出相対湿度ｒｉに基づき調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉを検出し、その検出情報に基づき、図２に示す如く、調整前空気ＯＡの検出状態点Ｐｉと調整済み空気ＳＡの目標状態点Ｐｓ（設定点）との間に存在する調整前偏差Δｅを、散水量Ｑの変化に対して調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏが移動する方向である水量方向Ｄｑについての調整前偏差成分Δｅｑと、散水温度ｔｗの変化に対して調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏが移動する方向である水温方向Ｄｔについての調整前偏差成分Δｅｔとに分解した状態で算出する。
【００４０】
また、演算手段２３は、後述の水温固定制御用及び水量固定制御用として、調整前空気ＯＡの検出状態点Ｐｉと上記目標状態点Ｐｓとの間における調整前湿度偏差Δｅｘ（調整前空気ＯＡの検出絶対湿度ｘｉと目標絶対湿度ｘｓとの偏差）を算出する。
【００４１】
散水制御手段２４は、モード選択手段２５によるモード選択に従って通常制御と水温固定制御と水量固定制御を択一に実行し、通常制御では（図２参照）、演算手段２３により算出される水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じ、インバータ回路１９に散水量調整指令を付与して散水量Ｑを調整するとともに、その調整散水量Ｑに応じ段数切替弁１７, １８を切り替え操作し、また、演算手段２３により算出される水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じ、弁コントローラ１６に対する指定水温ｔｗｓを変更して散水温度ｔｗを調整し、これら調整により、各調整前偏差成分Δｅｑ，Δｅｔに相応の温湿度調整を通過空気ＯＡに施して調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏを目標状態点Ｐｓに一致させ、目標絶対湿度ｘｓで目標温度ｔｓの調整済み空気ＳＡを得る。
【００４２】
また、水温固定制御では（図３参照）、モード選択手段２５による判定に応じ弁コントローラ１６に対する指定水温ｔｗｓを調整上限温度ｔｗａまたは調整下限温度ｔｗｂにして、散水温度ｔｗを調整上限温度ｔｗａまたは調整下限温度ｔｗｂに調整し、この状態で、演算手段２３により算出される調整前湿度偏差Δｅｘに応じ、インバータ回路１９に散水量調整指令を付与して散水量Ｑを調整するとともに、その調整散水量Ｑに応じ段数切替弁１７, １８を切り替え操作することで、通過空気ＯＡの絶対湿度ｘｉを目標絶対湿度ｘｓに調整し、これにより、目標絶対湿度ｘｓで温度を目標温度ｔｓに極力近づけた状態点Ｐｏ′の空気を調整済み空気ＳＡ′として得る。
【００４３】
すなわち、通常制御の場合、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉと設定された目標状態点Ｐｓとの位置関係によっては、調整可能範囲内での散水温度ｔｗの調整で散水過程における空気状態点の移動経路方向Ｄｑ（水量方向）を目標状態点Ｐｓに向かう方向に調整し切れず、調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏが湿度ｘｏ及び温度ｔｏともに目標状態点Ｐｓから外れた点になる状況が生じ得るが、このような状況のとき、モード選択手段２５の後述の如きモード選択に従って上記の水温固定制御を実行することにより、調整上限温度ｔｗａまたは調整下限温度ｔｗｂへの散水温度ｔｗの調整により目標状態点Ｐｓ寄りに極力近づけた状態点移動経路Ｌ上で、散水による状態点移動の終点である調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏを目標状態点Ｐｓ通過の等絶対湿度線との交点まで散水量Ｑの調整により移行させ、これにより、湿度調整を優先した状態で、目標状態点Ｐｓと等しい絶対湿度ｘｓ（目標絶対湿度）で温度を目標状態点Ｐｓの温度ｔｓ（目標温度）に極力近づけた状態点Ｐｏ′の空気を調整済み空気ＳＡ′として得る。
【００４４】
なお、図３（イ）は散水温度ｔｗを調整上限温度ｔｗａにして通過空気ＯＡを加湿側へ調整する際の水温固定制御を示し、図３（ロ）は散水温度ｔｗを調整下限温度ｔｗｂにして通過空気ＯＡを減湿側に調整する際の水温固定制御を示す。
【００４５】
そしてまた、水量固定制御（図４参照）では、インバータ回路１９に対する散水量調整指令により散水量Ｑを調整下限水量Ｑｂに調整し、この状態で、演算手段２３により算出される調整前湿度偏差Δｅｘに応じ、弁コントローラ１６に対する指定水温ｔｗｓを変更して散水温度ｔｗを調整することで、通過空気ＯＡの絶対湿度ｘを目標絶対湿度ｘｓに調整し、これにより、目標絶対湿度ｘｓで温度を目標温度ｔｓに極力近づけた状態点Ｐｏ″の空気を調整済み空気ＳＡ″として得る。
【００４６】
すなわち、通常制御の場合、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉと設定された目標状態点Ｐｓとの位置関係によっては、調整可能範囲内における減少側への散水量Ｑの調整で散水過程における空気状態点の移動経路長ｄ（水量方向での状態点移動量）を、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉと目標状態点Ｐｓとの離間長ｄｓに等しい長さまで短くし切れず、調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏが湿度ｘｏ及び温度ｔｏともに目標状態点Ｐｓから外れた点になる状況が生じ得るが、このような状況のとき、モード選択手段２５の後述の如きモード選択に従って上記の水量固定制御を実行することにより、下限水量Ｑｂへの散水量Ｑの調整で最短化した状態点移動経路Ｌを、その終点である調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏが目標状態点Ｐｓ通過の等絶対湿度線上に位置する状態まで、散水温度ｔｗの調整による移動経路方向Ｄｑ（水温方向）の変更で移行させ、これにより、湿度調整を優先した状態で、目標状態点Ｐｓと等しい絶対湿度ｘｓ（目標絶対湿度）で温度を目標状態点Ｐｓの温度ｔｓ（目標温度）に極力近づけた状態点Ｐｏ″の空気を調整済み空気ＳＡ″として得る。
【００４７】
一方、これら通常制御、水温固定制御、水量固定制御を択一に散水制御手段２４に実行させるのに、モード選択手段２５には、図５に示す如く、設定される目標状態点Ｐｓに対して、空気状態点の存在領域を次の４つの領域Ｒ１〜Ｒ４に区分する領域区分データＤを記憶させてある。
【００４８】
第１領域Ｒ１：通常制御で目標状態点Ｐｓまで調整し得る空気の領域。
第２領域Ｒ２：空気の温度ｔｉが低いため、散水温度ｔｗを調整上限温度ｔｗａにしても散水過程における空気状態点の移動経路方向Ｄｑ（水量方向）が目標状態点Ｐｓに向かう方向に至らない空気の領域。
第３領域Ｒ３：空気の絶対湿度ｘｉが高いため、散水温度ｔｗを調整下限温度ｔｗａにしても散水過程における空気状態点の移動経路方向Ｄｑ（水量方向）が目標状態点Ｐｓに向かう方向に至らない空気の領域。
第４領域Ｒ４：空気の状態点Ｐｉが目標状態点Ｐｓに近いため、散水量Ｑを調整下限水量Ｑｂにしても散水過程における空気状態点の移動経路長ｄ（水量方向での状態点移動量）が、その空気状態点Ｐｉと目標状態点Ｐｓとの離間長ｄｓよりも長くなる空気の領域。
【００４９】
これに対し、モード選択手段２５は、演算手段２３による調整前空気ＯＡの状態点検出に基づき、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉが設定の目標状態点Ｐｓに対して上記の４つの領域Ｒ１〜Ｒ４のいずれに属するかの判定（換言すれば、調整範囲内での散水温度ｔｗの調整で散水過程における空気状態点Ｐの移動経路方向Ｄｑを目標状態点Ｐｓに向かう方向に調整し得るか否かの判定、並びに、調整可能範囲内における減少側への散水量Ｑの調整で散水過程における空気状態点Ｐの移動経路長ｄを調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉと目標状態点ＳＰとの離間長ｄｓに等しい長さまで短縮し得るか否かの判定）を行う。
【００５０】
そして、モード選択手段２５は、その判定結果に応じたモード選択として、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉが第１領域Ｒ１に属するときには通常制御を散水制御手段２４に実行させ、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉが第２領域Ｒ２に属するときには、散水温度ｔｗを調整上限温度ｔｗａにしての水温固定制御を散水制御手段２４に実行させ、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉが第３領域Ｒ３に属するときには、散水温度ｔｗを調整下限温度ｔｗｂにしての水温固定制御を散水制御手段２４に実行させ、また、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉが第４領域Ｒ４に属するときには水量固定制御を散水制御手段２４に実行させる。
【００５１】
つまり、このように調整前空気ＯＡの検出状態点Ｐｉと目標状態点Ｐｓとの位置関係に基づき、散水制御手段２４にいずれの制御を実行させるかを決定することにより、水温固定制御や水量固定制御への移行遅れを回避して、それら水温固定制御や水量固定制御が必要な状況への対応を早くする。
【００５２】
〔別実施形態〕
前述の実施形態では、通常制御において、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じ散水量Ｑを調整し、かつ、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じ散水温度ｔｗを調整するフィードフォワード形式の調整だけを行うようにしたが、次の如き構成により、このフィードフォワード形式の調整に加え、フィードバック的な補正を合わせ実施するようにしてもよい。
【００５３】
つまり、図１に破線で示す如くケーシング１の導出口３にも温度センサ２８及び湿度センサ２９を設け、演算手段２３を、導入口２に設けた温度センサ２６及び湿度センサ２７による検出乾球温度ｔｉと検出相対湿度ｒｉに基づき調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉを検出するとともに、導出口３に設けた温度センサ２８及び湿度センサ２９による検出乾球温度ｔｏと検出相対湿度ｒｏに基づき調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏを検出して、これら検出情報に基づき、図６に示す如く、調整前空気ＯＡの検出状態点Ｐｉと目標状態点Ｐｓとの間に存在する調整前偏差Δｅを、水量方向Ｄｑについての調整前偏差成分Δｅｑと水温方向Ｄｔについての調整前偏差成分Δｅｔとに分解した状態で算出するとともに、調整済み空気ＳＡの検出状態点Ｐｏと目標状態点Ｐｓとの間に存在する調整後偏差Δｅ′を、水量方向Ｄｑについての調整後偏差成分Δｅｑ′と水温方向Ｄｔについての調整後偏差成分Δｅｔ′とに分解した状態で算出する構成にする。
【００５４】
そして、散水制御手段２４を、通常制御において、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じ散水量Ｑを調整し、かつ、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じ散水温度ｔｗを調整するフィードフォワード形式の調整とともに、演算手段２３により算出される水量方向Ｄｑの調整後偏差成分Δｅｑ′に基づき、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じての散水量Ｑの調整に補正を加え、かつ、演算手段２３により算出される水温方向Ｄｔの調整後偏差成分Δｅｔ′に基づき、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じての散水温度ｔｗの調整に補正を加える構成にする。
【００５５】
前述の実施形態では、水温固定制御や水量固定制御において、演算手段２３により算出される調整前湿度偏差Δｅｘに応じ散水量Ｑや散水温度ｔｗを調整（換言すれば、調整前空気ＯＡの状態検出に基づき散水量Ｑや散水温度ｔｗを調整）することで、通過空気ＯＡの絶対湿度ｘを目標絶対湿度ｘｓに調整するようにしたが、これに代え、次の如き構成により、水温固定制御や水量固定制御において、調整済み空気ＳＡの状態検出に基づき散水量Ｑや散水温度ｔｗを調整することで、あるいはまた、調整前空気ＯＡの状態検出と調整済み空気ＳＡの状態検出との両方に基づき散水量Ｑや散水温度ｔｗを調整することで、通過空気ＯＡの絶対湿度ｘを目標絶対湿度ｘｓに調整するようにしてもよい。
【００５６】
つまり、演算手段２３を、導出口３に設けた温度センサ２８及び湿度センサ２９の検出情報に基づき、水温固定制御用及び水量固定制御用として、調整済み空気ＳＡの検出状態点Ｐｏと目標状態点Ｐｓとの間における調整後湿度偏差Δｘ（調整済み空気ＳＡの検出絶対湿度ｘｏと目標絶対湿度ｘｓとの偏差）を算出する構成にし、そして、散水制御手段２４を、水温固定制御では、モード選択手段２５による判定に応じ散水温度ｔｗを調整上限温度ｔｗａまたは調整下限温度ｔｗｂに調整した状態で、演算手段２３により算出される調整後湿度偏差Δｘに応じ散水量Ｑを調整することにより、通過空気ＯＡの絶対湿度ｘｉを目標絶対湿度ｘｓに調整し、また、水量固定制御では、散水量Ｑを調整下限水量Ｑｂに調整した状態で、演算手段２３により算出される調整後湿度偏差Δｘに応じ散水温度ｔｗを調整することにより、通過空気ＯＡの絶対湿度ｘを目標絶対湿度ｘｓに調整する構成にする。
【００５７】
あるいは、演算手段２３を、水温固定制御用及び水量固定制御用として、前記の調整前湿度偏差Δｅｘと調整後湿度偏差Δｘの両方を算出する構成にし、これに対し、散水制御手段２４を、水温固定制御では、モード選択手段２５による判定に応じ散水温度ｔｗを調整上限温度ｔｗａまたは調整下限温度ｔｗｂに調整した状態で、調整前湿度偏差Δｅｘに応じ散水量Ｑを調整するとともに、調整後湿度偏差Δｘに基づき、調整前湿度偏差Δｅｘに応じての散水量Ｑの調整に補正を加え、また、水量固定制御では、散水量Ｑを調整下限水量Ｑｂに調整した状態で、調整前湿度偏差Δｅｘに応じ散水温度ｔｗを調整するとともに、調整後湿度偏差Δｘに基づき、調整前湿度偏差Δｅｘに応じての散水温度ｔｗの調整に補正を加える構成にする。
【００５８】
前述の実施形態で示したエアワッシャにおいて、導入口２に予熱コイルなどの予熱手段を配備し、調整前空気ＯＡの温度ｔｉが所定温度よりも低いときには、この予熱手段により調整前空気ＯＡを所定温度まで予熱した上で散水域ＷＳに通過させ、これに対し、散水温度ｔｗを調整上限温度ｔｗａにしての水温固定制御を実行させるようにしてもよい。
【００５９】
前述の実施形態では、モード選択手段２５を、調整前空気ＯＡの検出状態点Ｐｉと目標状態点Ｐｓの位置関係に基づいて、散水制御手段２４にいずれの制御を実行させるかを決定する方式のものにしたが、場合によっては、通常制御での水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じた散水温度調整の結果として水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに相応の温湿度調整を通過空気ＯＡに施すことができなくなった状態を検出し、その検出に基づき通常制御から水温固定制御への切り替えを行い、また、通常制御での水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じた散水量調整の結果として水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに相応の温湿度調整を通過空気ＯＡに施すことができなくなった状態を検出し、その検出に基づき通常制御から水量固定制御への切り替えを行うようにしてもよい。
【００６０】
通過空気ＯＡに対する散水方式は、噴霧方式に限定されるものではなく、雨状に散水する方式や、空気通過させる充填層中で水を滴下させる方式など、種々の散水方式を適用できる。
【００６１】
調整対象の空気ＯＡは、外気に限定されるものではなく、空調対象域からの還気空気や他装置からの送給空気など、どのような空気であってもよい。また、調整済み空気ＳＡ，ＳＡ′, ＳＡ″の用途も、域内負荷用の空調機を備える空調対象域への導入空気に限定されるものではなく、その調整済み空気ＳＡ，ＳＡ′, ＳＡ″の送給だけで域内を空調する空調対象域への送給空気や、温湿度調整された空気を要する他装置への送給空気など、どのような用途であってもよい。
【００６２】
前述の実施形態では、散水量Ｑの調整において、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じインバータ制御により直接的に散水ポンプ８を出力調整する方式を示したが、これに代え、前記のインバータ回路１９を、循環路９に付設した流量センサの検出情報に基づき散水ポンプ８をインバータ制御して散水量Ｑを散水制御手段２４からの指定水量Ｑｓに調整するものにし、これに対し、散水制御手段２４において、演算手段２３により算出される水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じインバータ回路１９に対する指定水量Ｑｓを変更することで散水ポンプ８を出力調整する方式、あるいはまた、散水動作させるノズル４の個数を水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じ変更することに対し、散水ポンプ８の出口圧力を設定圧に保つように散水ポンプ８をインバータ制御等により出力調整する方式など、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じ散水量Ｑを調整するための流量制御方式には種々の方式を採用できる。
【００６３】
また、前述の実施形態では、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉや調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏを検出するのに、乾球温度の検出と相対湿度の検出に基づき状態点を検出する例を示したが、これに代え、乾球温度の検出と露点温度の検出とに基づき状態点を検出するなど、状態点検出のために検出する具体的空気状態値は、乾球温度、湿球温度、相対湿度、絶対湿度、露点温度、エンタルピなど、いずれの空気状態値であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態を示す装置構成図
【図２】通常制御の制御形態を湿り空気線図上で示す図
【図３】水温固定制御の制御形態を湿り空気線図上で示す図
【図４】水量固定制御の制御形態を湿り空気線図上で示す図
【図５】空気状態点の存在領域区分を湿り空気線図上で示す図
【図６】別実施形態における通常制御の制御形態を湿り空気線図上で示す図
【図７】比較例における制御形態を湿り空気線図上で示す図
【図８】従来方式を湿り空気線図上で示す図
【図９】他の従来方式を湿り空気線図上で示す図
【図１０】他の従来方式を湿り空気線図上で示す図
【図１１】他の従来方式を湿り空気線図上で示す図
【図１２】他の従来方式を湿り空気線図上で示す図
【符号の説明】
２３ 演算手段
２４ 散水制御手段
２５ モード選択手段
ＷＳ 散水域
ＯＡ 調整前空気
ＳＡ 調整済み空気
Ｐｉ 調整前空気の状態点
Ｐｏ 調整済み空気の状態点
Ｐｓ 目標状態点
Ｄｔ 水温方向
Ｄｑ 水量方向
Δｅ 調整前偏差
Δｅｑ 水量方向の調整前偏差成分
Δｅｔ 水温方向の調整前偏差成分
Δｅ′ 調整後偏差
Δｅｑ′ 水量方向の調整後偏差成分
Δｅｔ′ 水温方向の調整後偏差成分
ｔｗ 散水温度
ｔｗａ，ｔｗｂ 調整限界温度
Ｑ 散水量
Ｑｂ 下限水量
Ｌ 散水過程における空気状態点の移動経路
ｄ 状態点移動経路長
ｄｓ 調整前空気の状態点と目標状態点との離間長
ｘ 絶対湿度
ｘｓ 目標状態点の絶対湿度
【発明の属する技術分野】
本発明は、通過空気に散水して、その通過空気の温湿度を調整する散水式空調装置（いわゆる温湿度調整用のエアワッシャ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の散水式空調装置において、通過空気ＯＡをその状態点が目標状態点Ｐｓに合致するように調整する（すなわち、目標湿度ｘｓでかつ目標温度ｔｓの空気に調整する）のに、図８に示す如く、散水域を通過した調整済み空気ＳＡの検出湿度ｘｏと目標湿度ｘｓとの偏差Δｘに応じ散水量Ｑを調整し、また、これとは独立に、調整済み空気ＳＡの検出温度ｔｏと目標温度ｔｓとの偏差Δｔに応じ散水温度ｔｗを調整する方式がある。
【０００３】
また、このように湿度偏差Δｘに応じ散水量Ｑを調整し、かつ、温度偏差Δｔに応じ散水温度ｔｗを調整する方式では、後述の如く通過空気ＯＡを目標状態点Ｐｓに精度良くかつ安定的に調整するのが難しいことから、各種コイルを併用する別方式として、
減湿側への調整の場合では、図９に示すように、夏季外気に代表される調整対象の空気ＯＡ（状態点イ）を散水部（ワッシャ）に通過させて断熱加湿することで飽和状態の空気（状態点ロ）にし、続いて、この加湿空気を冷却コイルに通過させて目標絶対湿度ｘｓにおける露点温度ｔ″まで冷却することで減湿して目標絶対湿度ｘｓの飽和空気（状態点ハ）にし、その後、この減湿空気を再熱コイルに通過させて目標温度ｔｓまで加熱（再熱）することで目標状態点Ｐｓの空気を得る方式、
あるいは、図１０に示すように、調整対象の空気ＯＡ（状態点イ）を冷水の散水部に通過させて冷却減湿することで目標絶対湿度ｘｓよりある程度だけ絶対湿度ｘの高い飽和状態近傍の空気（状態点ロ）にし、続いて、この減湿空気を冷却コイルに通過させて目標絶対湿度ｘｓにおける露点温度ｔ″まで冷却することで更に減湿して目標絶対湿度ｘｓの飽和空気（状態点ハ）にし、その後、この減湿空気を再熱コイルに通過させて目標温度ｔｓまで加熱することで目標状態点Ｐｓの空気を得る方式がある。
【０００４】
そしてまた、加湿側への調整の場合では、図１１に示すように、冬季外気に代表される調整対象の空気ＯＡ（状態点イ）を予熱コイルに通過させて加熱（予熱）することで低湿高温の空気（状態点ロ）にし、続いて、この予熱空気を散水部に通過させて断熱加湿することで目標絶対湿度ｘｓよりもある程度だけ絶対湿度ｘの高い飽和状態の空気（状態点ハ）にし、さらに続いて、この加湿空気を冷却コイルに通過させて目標絶対湿度ｘｓにおける露点温度ｔ″まで冷却することで減湿して目標絶対湿度ｘｓの飽和空気（状態点ニ）にし、その後、この減湿空気を再熱コイルに通過させて目標温度ｔｓまで加熱することで目標状態点Ｐｓの空気を得る方式、
あるいは、図１２に示すように、調整対象の空気ＯＡ（状態点イ）を予熱コイルに通過させて加熱することで低湿中温の空気（状態点ロ）にし、続いて、この予熱空気を温水の散水部に通過させて加熱加湿することで目標絶対湿度ｘｓよりもある程度だけ絶対湿度ｘの高い飽和状態近傍の空気（状態点ハ）にし、さらに続いて、この加湿空気を冷却コイルに通過させて目標絶対湿度ｘｓにおける露点温度ｔ″まで冷却することで減湿して目標絶対湿度ｘｓの飽和空気（状態点ニ）にし、その後、この減湿空気を再熱コイルに通過させて目標温度ｔｓまで加熱することで目標状態点Ｐｓの空気を得る方式がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、コイルを併用する後者の各方式（図９〜図１２に示す方式）は、いずれも冷却コイルを用いた露点制御により湿度調整の精度及び安定性を得るものであって、大量の凝縮水発生で通気抵抗が大きくなる冷却コイルに空気通過させるため、また、冷却コイルに続き温度調整目的で再熱コイルにも空気通過させるため、散水部の通気抵抗を含めた装置全体としての通気抵抗がかなり大きくなり、この為、空気搬送に大きな動力を要する問題がある。
【０００６】
また、露点制御では、目標絶対湿度ｘｓにおける露点温度ｔ″まで一旦冷却した空気を次には再熱コイルで加熱（再熱）して温度調整を行う点で、熱的な無駄（再熱損失）が大きい問題もあり、これらのことから省エネ面で改善の余地がある。
【０００７】
一方、散水域を通過した調整済み空気ＳＡの検出湿度ｘｏと目標湿度ｘｓとの偏差Δｘに応じ散水量Ｑを調整し、かつ、調整済み空気ＳＡの検出温度ｔｏと目標温度ｔｓとの偏差Δｔに応じ散水温度ｔｗを調整する前者の方式（図８に示す方式）では、コイルを必要とせず、また、再熱も不要であることから省エネ面では有利であるが、散水による空気調整の特性として、散水量Ｑの変化に対し調整済み空気ＳＡの湿度ｘｏ（絶対湿度）のみならず温度ｔｏも変化し、また、散水温度ｔｗの変化に対し調整済み空気ＳＡの温度ｔｏのみならず湿度ｘｏ（絶対湿度）も変化するため、散水量調整による湿度調整と散水温度調整による温度調整とが相互干渉する状態になり、この為、通過空気ＯＡを目標状態点Ｐｓに精度良くかつ安定的に調整することが難しく、調整済み空気ＳＡの湿度ｘｏや温度ｔｏが目標湿度ｘｓや目標温度ｔｓからズレたものになり易い問題がある。
【０００８】
これらの実情に鑑み、本発明の主たる課題は、散水量及び散水温度を合理的な調整方式をもって調整することにより、通過空気を目標状態点に精度良くかつ安定的に調整することができ、また併せて、通気抵抗や熱的無駄の問題も効果的に解消し得る散水式空調装置にする点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
〔１〕請求項１に係る発明では、通過空気に散水して、その通過空気の温湿度を調整する散水式空調装置において、
散水域通過前の調整前空気の検出状態点と散水域通過後の調整済み空気の目標状態点との間に存在する調整前偏差を、散水量の変化に対して調整済み空気の状態点が移動する方向である水量方向についての調整前偏差成分と、散水温度の変化に対して調整済み空気の状態点が移動する方向である水温方向についての調整前偏差成分とに分解した状態で算出する演算手段を設け、
この演算手段により算出される水量方向の調整前偏差成分に応じて散水量を調整し、かつ、この演算手段により算出される水温方向の調整前偏差成分に応じて散水温度を調整する散水制御手段を設ける。
【００１０】
つまり（図２参照）、調整前空気ＯＡの検出状態点Ｐｉと調整済み空気ＳＡの目標状態点Ｐｓとの間に存在する調整前偏差Δｅを上記の水量方向Ｄｑについての調整前偏差成分Δｅｑと水温方向Ｄｔについての調整前偏差成分Δｅｔとに分解して、水量方向Ｄｑについての調整前偏差成分Δｅｑに応じ散水量Ｑを調整し、また、水温方向Ｄｔについての調整前偏差成分Δｅｔに応じ散水温度ｔｗを調整する上記形式であれば、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じた散水量Ｑの調整により、調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏを水量方向Ｄｑについて位置調整する形態で、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに相応の温湿度調整を通過空気ＯＡに施すことと、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じた散水温度ｔｗの調整により、調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏを水温方向Ｄｔについて位置調整する形態で、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに相応の温湿度調整を通過空気ＯＡに施すこととを、相互干渉の無い状態で行うことができる。
【００１１】
このことから、請求項１に係る発明によれば、湿度偏差Δｘに応じ散水量Ｑを調整し、また、これと独立して温度偏差Δｔに応じ散水温度ｔｗを調整する従来方式に比べ、上記の水量方向Ｄｑについての調整前偏差成分Δｅｑに応じた散水量調整と水温方向Ｄｔについての調整前偏差成分Δｅｔに応じた散水温度調整とにより、それら調整前偏差成分Δｅｑ，Δｅｔの各々に相応の温湿度調整を散水過程で通過空気ＯＡに対し的確に施して、通過空気ＯＡを目標状態点Ｐｓに精度良くかつ安定的に調整することができ、目標状態点Ｐｓに精度良く調整された調整済み空気ＳＡを安定的に得ることができる。
【００１２】
そしてまた、いわゆる露点制御を行うこと無く、散水量Ｑの調整と散水温度ｔｗの調整のみをもって通過空気ＯＡの状態点を目標状態点Ｐｓへ直接的に移行させる形態で、上記の如き高い調整精度と安定性を得るから、大量の凝縮水発生で通気抵抗が大きくなる露点制御用の冷却コイルを不要にすることができ、また、露点制御による湿度調整後の温度調整を目的とする再熱コイルも不要にすることができ、これにより、装置全体としての通気抵抗を小さくして空気搬送に要する動力を小さくし得るとともに、露点温度まで一旦冷却した空気を再熱コイルで加熱（再熱）する大きな熱的無駄（再熱損失）も回避することができ、省エネ面でも優れた装置にすることができる。
【００１３】
なお、湿度偏差Δｘに応じ散水量Ｑを調整し、かつ、温度偏差Δｔに応じ散水温度ｔｗを調整する従来方式に比べより高い調整精度及び安定性を得るのに、別法としては、図７に示す如く、散水域通過後の調整済み空気ＳＡの検出状態点Ｐｏと目標状態点Ｐｓとの間に存在する調整後偏差Δｅ′を水量方向Ｄｑについての調整後偏差成分Δｅｑ′と水温方向Ｄｔについての調整後偏差成分Δｅｔ′とに分解して、水量方向Ｄｑの調整後偏差成分Δｅｑ′に応じ散水量Ｑを調整し、かつ、水温方向Ｄｔの調整後偏差成分Δｅｔ′に応じ散水温度ｔｗを調整する形式も考えられるが、このようなフィードバック形式に比べ、上記の如く水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じ散水量Ｑを調整し、かつ、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じ散水温度ｔｗを調整するフィードフォワード形式を採ることにより、調整前空気ＯＡの状態変化や目標状態点Ｐｓの変更に対する即応性も高めることができる。
【００１４】
〔２〕請求項２に係る発明では、請求項１に係る発明の実施にあたり、
前記演算手段を、前記調整前偏差の算出とともに、調整済み空気の検出状態点と目標状態点との間に存在する調整後偏差を、前記水量方向についての調整後偏差成分と前記水温方向についての調整後偏差成分とに分解した状態で算出する構成にし、
前記散水制御手段を、この演算手段により算出される水量方向の調整後偏差成分に基づき、前記水量方向の調整前偏差成分に応じての散水量調整に補正を加え、かつ、この演算手段により算出される水温方向の調整後偏差成分に基づき、前記水温方向の調整前偏差成分に応じての散水温度調整に補正を加える構成にする。
【００１５】
つまり、この構成では（図６参照）、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じた散水量Ｑの調整、及び、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じた散水温度ｔｗの調整の結果として、調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏと目標状態点Ｐｓとの間に調整誤差などに原因する調整後偏差Δｅ′が生じることに対し、基本的には、この調整後偏差Δｅに基づき、各調整前偏差成分Δｅｑ，Δｅｔに応じての前記散水量調整や前記散水温度調整にフィードバック補正を加え、この補正により調整後偏差Δｅ′を解消ないし縮小して通過空気ＯＡを一層精度良く目標状態点Ｐｓに調整できるように、換言すれば、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じ散水量Ｑを調整し、かつ、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じ散水温度ｔｗを調整するフィードフォワード形式の調整だけに比べ、より高い調整精度を得られるようにする。
【００１６】
そして、この補正を加えるにあたり、調整後偏差Δｅ′を水量方向Ｄｑについての調整後偏差成分Δｅｑ′と水温方向Ｄｔについての調整後偏差成分Δｅｔ′とに分解して、水量方向Ｄｑの調整後偏差成分Δｅｑ′に基づき、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じての散水量調整に補正を加え、かつ、水温方向Ｄｔの調整後偏差成分Δｅｔ′に基づき、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じての散水温度調整に補正を加える上記形式であれば、水量方向Ｄｑの調整後偏差成分Δｅｑ′に基づく散水量側の補正で調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏを水量方向Ｄｑに移動させて水量方向Ｄｑの調整後偏差成分Δｅｑ′を解消ないし縮小するのに、調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏが水温方向Ｄｔに移動することはなく、また、水温方向Ｄｔの調整後偏差成分Δｅｔ′に基づく散水温度側の補正で調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏを水温方向Ｄｔに移動させて水温方向Ｄｔの調整後偏差成分Δｅｔ′を解消ないし縮小するのに、調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏが水量方向Ｄｑに移動することもない。
【００１７】
すなわち、上記形式の補正であれば、散水量側の補正で水量方向Ｄｑの調整後偏差成分Δｅｑ′を解消ないし縮小することと、散水温度側の補正で水温方向Ｄｔの調整後偏差成分Δｅｔ′を解消ないし縮小することとを、相互干渉の無い状態で各々的確かつ安定的に行うことができ、これにより、補正そのものの精度及び安定性を高めた状態で、通過空気ＯＡを目標状態点Ｐｓに調整することの調整精度をより効果的に高めることができる。
【００１８】
〔３〕請求項３に係る発明では、請求項１又は２に係る発明の実施において、
調整可能範囲内での散水温度調整で、散水過程における空気状態点の移動経路方向を前記目標状態点に向かう方向に調整し得るか否かを判定し、
この経路方向調整が不可能なとき、散水温度を前記移動経路が前記目標状態点に近づく側の調整限界温度に調整した状態で、調整前空気又は調整済み空気の状態検出に基づき散水量を調整して、通過空気の絶対湿度を前記目標状態点の絶対湿度に調整する水温固定制御を前記散水制御手段に実行させるモード選択手段を設ける。
【００１９】
つまり（図３参照）、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じ散水量Ｑを調整し、かつ、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じ散水温度ｔｗを調整する前述の制御の場合、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉと調整済み空気ＳＡの目標状態点Ｐｓとの位置関係によっては、調整可能範囲内での散水温度ｔｗの調整で散水過程における空気状態点の移動経路方向Ｄｑ（前記の水量方向）を目標状態点Ｐｓに向かう方向に調整し切れない状況、換言すれば、散水温度ｔｗを調整限界ｔｗａ，ｔｗｂまで調整しても水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに相応の温湿度調整を通過空気ＯＡに施すことができず、散水量Ｑの調整により水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに相応の温湿度調整は施したとしても、調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏが湿度ｘｏ及び温度ｔｏとともに目標状態点Ｐｓから外れた点になる状況が生じ得る。
【００２０】
このような状況のとき、散水温度ｔｗを散水過程における空気状態点の移動経路Ｌが目標状態点Ｐｓに近づく側の調整限界温度に調整した状態で、調整前空気ＯＡ又は調整済み空気ＳＡの状態検出に基づき散水量Ｑを調整して、通過空気ＯＡの絶対湿度ｘｉを目標状態点Ｐｓの絶対湿度ｘｓに調整する上記の水温固定制御を状況判定に基づき実行するようにすれば、調整限界温度への散水温度調整により目標状態点Ｐｓ寄りに極力近づけた状態点移動経路Ｌ上で、散水による状態点移動の終点である調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏを目標状態点Ｐｓ通過の等絶対湿度線との交点まで散水量Ｑの調整により移行させて、目標状態点Ｐｓと等しい絶対湿度ｘｓ（目標絶対湿度）で温度を目標状態点Ｐｓの温度ｔｓ（目標温度）に極力近づけた状態点Ｐｏ′の空気を調整済み空気ＳＡ′として得るようにすることができる。
【００２１】
なお、図３（イ）は散水温度ｔｗを調整上限温度ｔｗａにして通過空気ＯＡを加湿側へ調整する際の水温固定制御を示し、図３（ロ）は散水温度ｔｗを調整下限温度ｔｗｂにして通過空気ＯＡを減湿側に調整する際の水温固定制御を示す。
【００２２】
すなわち、請求項３に係る発明によれば、前記した請求項１又は２に係る発明の実施において散水温度ｔｗの調整範囲の制約から調整済み空気ＳＡが温度及び湿度ともに目標状態点Ｐｓから外れてしまう状況のとき、その状況判定に基づく上記水温固定制御へのモード変更により、後続での精度の良い調整が難しい湿度調整の方を優先する形態で、調整済み空気ＳＡが温度及び湿度ともに目標状態点Ｐｓから外れるのを回避して、目標状態点Ｐｓと等しい絶対湿度ｘｓで温度を目標状態点Ｐｓの温度ｔｓに極力近づけた空気ＳＡ′を調整済み空気として得るようにすることができ、この点で、調整前空気ＯＡの状態変化や目標状態点Ｐｓの変更に対する対応性を高めることができる。
【００２３】
また、水温固定制御の下で得られる調整済み空気ＳＡ′をさらに温度調整して目標状態点Ｐｓに調整するのに再熱コイルを付加装備するとしても、上記の水温固定制御であれば、温度を目標状態点Ｐｓの温度ｔｓに極力近づけた調整済み空気ＳＡ′が得られることから、目標絶対湿度ｘｏにおける露点温度ｔ″まで冷却した空気を再熱コイルで目標温度ｔｓまで加熱（再熱）することを常に行う先述の露点制御に比べれば、再熱コイルでの必要加熱量は平均してかなり小さいものとなり、熱的無駄（再熱損失）を低減する効果は維持できる。
【００２４】
なお、調整可能範囲内での散水温度ｔｗの調整で散水過程における空気状態点の移動経路方向Ｄｑを目標状態点Ｐｓに向かう方向に調整し得るか否かを判定するのに、調整前空気ＯＡの検出状態点Ｐｉと目標状態点Ｐｓとの位置関係に基づき上記の経路方向調整が可能か否かを判定させるようにすれば、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じた散水温度調整の結果として水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに相応の温湿度調整を施し得なくなった状態を検出して、その検出に基づき上記の経路方向調整が不能であると判定させる方式に比べ、水温固定制御への移行遅れを回避して状況対応を早くすることができる。
【００２５】
また、調整前空気ＯＡの温度ｔｉがかなり低い場合、散水温度ｔｗを調整可能範囲の上限温度ｔｗａにしても通過空気ＯＡを目標状態点Ｐｓの絶対湿度ｘｓまで加湿することが難しくなる状況も想定されるが、このような場合の対応として、調整前空気ＯＡを予熱コイルなどの予熱手段により適当な温度まで予熱した上で散水域に通過させ、これに対し、散水温度ｔｗを調整可能範囲の上限温度ｔｗａにした水温固定制御を実施するようにしてもよい。
【００２６】
〔４〕請求項４に係る発明では、請求項１〜３のいずれか１項に係る発明の実施において、
調整可能範囲内における減少側への散水量調整で、散水過程における空気状態点の移動経路長を調整前空気の状態点と前記目標状態点との離間長に等しい長さまで短縮し得るか否かを判定し、
この経路長調整が不可能なとき、散水量を下限水量に調整した状態で、調整前空気又は調整済み空気の状態検出に基づき散水温度を調整して、通過空気の絶対湿度を前記目標状態点の絶対湿度に調整する水量固定制御を前記散水制御手段に実行させるモード選択手段を設ける。
【００２７】
つまり（図４参照）、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じ散水量Ｑを調整し、かつ、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じ散水温度ｔｗを調整する前述の制御の場合、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉと調整済み空気ＳＡの目標状態点Ｐｓとの位置関係によっては、調整可能範囲内における減少側への散水量Ｑの調整で散水過程における空気状態点の移動経路長ｄ（前記水量方向での状態点移動量）を、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉと目標状態点Ｐｓとの離間長ｄｓに等しい長さまで短くし切れない状況、換言すれば、散水量Ｑを調整可能範囲の下限水量Ｑｂまで調整しても水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに相応の温湿度調整を通過空気ＯＡに施すことができず、散水温度ｔｗの調整により水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに相応の温湿度調整は施したとしても、調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏが湿度ｘｏ及び温度ｔｏともに目標状態点Ｐｓから外れた点になる状況が生じ得る。
【００２８】
このような状況のとき、散水量Ｑを下限水量Ｑｂに調整した状態で、調整前空気ＯＡ又は調整済み空気ＳＡの状態検出に基づき散水温度ｔｗを調整して、通過空気ＯＡの絶対湿度ｘｉを目標状態点Ｐｓの絶対湿度ｘｓに調整する上記の水量固定制御を状況判定に基づき実行するようにすれば、下限水量Ｑｂへの散水量調整で最短化した状態点移動経路Ｌを、その終点である調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏが目標状態点Ｐｓ通過の等絶対湿度線上に位置する状態まで、散水温度ｔｗの調整による移動経路方向Ｄｑ（水量方向）の変更で移行させて、目標状態点Ｐｓと等しい絶対湿度ｘｓ（目標絶対湿度）で温度を目標状態点Ｐｓの温度ｔｓ（目標温度）に極力近づけた状態点Ｐｏ″の空気を調整済み空気ＳＡ″として得るようにすることができる。
【００２９】
すなわち、請求項４に係る発明によれば、前記した請求項１又は２に係る発明の実施において散水量Ｑの調整範囲の下限側制約から調整済み空気ＳＡが温度及び湿度ともに目標状態点Ｐｓから外れてしまう状況のとき、その状況判定に基づく上記水量固定制御へのモード変更により、後続での精度の良い調整が難しい湿度調整の方を優先する形態で、調整済み空気ＳＡが温度及び湿度ともに目標状態点Ｐｓから外れるのを回避して、目標状態点Ｐｓと等しい絶対湿度ｘｓで温度を目標状態点Ｐｓの温度ｔｓに極力近づけた空気ＳＡ″を調整済み空気として得るようにすることができ、この点で、調整前空気ＯＡの状態変化や目標状態点Ｐｓの変更に対する対応性を高めることができる。
【００３０】
また、請求項３に係る発明と同様、水量固定制御の下で得られる調整済み空気ＳＡ″をさらに温度調整して目標状態点Ｐｓに調整するのに再熱コイルを付加装備するとしても、上記の水量固定制御であれば、温度を目標状態点Ｐｓの温度ｔｓに極力近づけた調整済み空気ＳＡ″が得られることから、目標絶対湿度ｘｏにおける露点温度ｔ″まで冷却した空気を再熱コイルで目標温度ｔｓまで加熱（再熱）することを常に行う先述の露点制御に比べれば、再熱コイルでの必要加熱量は平均してかなり小さいものとなり、熱的無駄（再熱損失）を低減する効果は維持できる。
【００３１】
なお、調整可能範囲内における減少側への散水量Ｑの調整で散水過程における空気状態点の移動経路長ｄを調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉと目標状態点Ｐｓとの離間長ｄｓに等しい長さまで短縮し得るか否かを判定するのに、調整前空気ＯＡの検出状態点Ｐｉと目標状態点Ｐｓとの位置関係に基づき、上記の経路長調整が可能か否かを判定させるようにすれば、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じた散水量調整の結果として水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに相応の温湿度調整を施し得なくなった状態を検出して、その検出に基づき上記の経路長調整が不能であると判定させる方式に比べ、水量固定制御への移行遅れを回避して状況対応を早くすることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は外気ＯＡを温湿度調整する外調機としてのエアワッシャを示し、このエアワッシャで調整した外気ＳＡは、域内負荷用の空調機を備える空調対象域への導入外気とする。
【００３３】
１は一端に調整前空気ＯＡの導入口２を形成し他端に調整済み空気ＳＡの導出口３を形成した機体ケーシングであり、このケーシング１の内部に、通過空気ＯＡに対し散水（本例では噴霧）する多数のノズル４を配備して散水域ＷＳを形成し、この散水域ＷＳの通過過程においてノズル４からの散水により通過空気ＯＡの温湿度を調整する。
【００３４】
５，６はノズル４から散水した水Ｗが飛散して導入口２や導出口３からケーシング外へ漏出するのを防止する水切り具、また、７はノズル４から散水した水Ｗのうち蒸発せずに（すなわち、通過気体ＯＡに含まれずに）落下する余剰水、及び、水切り具５，６により捕集されて落下する水を受け止める水槽である。
【００３５】
８は水槽７で受け止めた水Ｗを循環路９を通じてノズル４に循環供給する散水ポンプであり、循環路９には、温水などの温熱媒Ｈにより循環水Ｗを加熱する水加熱用の熱交換器１０、及び、冷水やブラインなどの冷熱媒Ｃにより循環水Ｗを冷却する水冷却用の熱交換器１１を介装し、また、水加熱用熱交換器１０を通過させる水Ｗと迂回路１２を通じて水加熱用熱交換器１０を迂回させる水Ｗとの比を調整する加熱側三方弁１３、及び、水冷却用熱交換器１１を通過させる水Ｗと迂回路１４を通じて水冷却用熱交換器１１を迂回させる水Ｗとの比を調整する冷却側三方弁１５を介装してある。
【００３６】
つまり、水冷却用熱交換器１１の迂回路１４に循環水Ｗの全量を通過させるように冷却側三方弁１５を調整した状態での加熱側三方弁１３による流量比の調整と、水加熱用熱交換器１０の迂回路１２に循環水Ｗの全量を通過させるように加熱側三方弁１３を調整した状態での冷却側三方弁１５による流量比の調整とにより、ノズル４に対する供給水Ｗの温度ｔｗ（すなわち、通過空気ＯＡに対する散水温度）を温水域から冷水域にわたって連続的に調整する。なお、１６は両三方弁１３，１５を制御する弁コントローラである。
【００３７】
また、循環路９は、多数のノズル４を空気通過方向で３つの群４Ａ，４Ｂ，４Ｃに分けて、これら３つのノズル群４Ａ，４Ｂ，４Ｃ（個々のノズル数が異なるノズル群）に対し循環水Ｗを分岐路９ａ，９ｂ，９ｃを通じ並列的に供給する構成にし、そして、２つの分岐路９ｂ，９ｃに介装した段数切替弁１７, １８の各々を開状態と閉状態とに切り替えることで、通過空気ＯＡに対して散水動作させるノズル群の群数（すなわち、通過空気ＯＡに対する散水段数）を切り替えるようにしてあり、この段数切り替えを循環流量に応じ行いながら、インバータ回路１９により散水ポンプ８をインバータ制御することで、通過空気ＯＡに対する散水量Ｑを広範囲にわたって連続的に調整する。
【００３８】
２０は散水制御を司る制御器であり、前記の弁コントローラ１６は、循環路９に付設した水温センサ２１の検出情報に基づき加熱側三方弁１３及び冷却側三方弁１５を制御することで、通過空気ＯＡに対する散水温度ｔｗを制御器２０からの指定水温ｔｗｓに調整し、また、前記のインバータ回路１９は、制御器２０から付与される散水量調整指令に応じ散水ポンプ８をインバータ制御する。
【００３９】
制御器２０には、演算手段２３と散水制御手段２４とモード選択手段２５を備えさせてあり、演算手段２３は、導入口２に設けた温度センサ２６及び湿度センサ２７による検出乾球温度ｔｉと検出相対湿度ｒｉに基づき調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉを検出し、その検出情報に基づき、図２に示す如く、調整前空気ＯＡの検出状態点Ｐｉと調整済み空気ＳＡの目標状態点Ｐｓ（設定点）との間に存在する調整前偏差Δｅを、散水量Ｑの変化に対して調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏが移動する方向である水量方向Ｄｑについての調整前偏差成分Δｅｑと、散水温度ｔｗの変化に対して調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏが移動する方向である水温方向Ｄｔについての調整前偏差成分Δｅｔとに分解した状態で算出する。
【００４０】
また、演算手段２３は、後述の水温固定制御用及び水量固定制御用として、調整前空気ＯＡの検出状態点Ｐｉと上記目標状態点Ｐｓとの間における調整前湿度偏差Δｅｘ（調整前空気ＯＡの検出絶対湿度ｘｉと目標絶対湿度ｘｓとの偏差）を算出する。
【００４１】
散水制御手段２４は、モード選択手段２５によるモード選択に従って通常制御と水温固定制御と水量固定制御を択一に実行し、通常制御では（図２参照）、演算手段２３により算出される水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じ、インバータ回路１９に散水量調整指令を付与して散水量Ｑを調整するとともに、その調整散水量Ｑに応じ段数切替弁１７, １８を切り替え操作し、また、演算手段２３により算出される水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じ、弁コントローラ１６に対する指定水温ｔｗｓを変更して散水温度ｔｗを調整し、これら調整により、各調整前偏差成分Δｅｑ，Δｅｔに相応の温湿度調整を通過空気ＯＡに施して調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏを目標状態点Ｐｓに一致させ、目標絶対湿度ｘｓで目標温度ｔｓの調整済み空気ＳＡを得る。
【００４２】
また、水温固定制御では（図３参照）、モード選択手段２５による判定に応じ弁コントローラ１６に対する指定水温ｔｗｓを調整上限温度ｔｗａまたは調整下限温度ｔｗｂにして、散水温度ｔｗを調整上限温度ｔｗａまたは調整下限温度ｔｗｂに調整し、この状態で、演算手段２３により算出される調整前湿度偏差Δｅｘに応じ、インバータ回路１９に散水量調整指令を付与して散水量Ｑを調整するとともに、その調整散水量Ｑに応じ段数切替弁１７, １８を切り替え操作することで、通過空気ＯＡの絶対湿度ｘｉを目標絶対湿度ｘｓに調整し、これにより、目標絶対湿度ｘｓで温度を目標温度ｔｓに極力近づけた状態点Ｐｏ′の空気を調整済み空気ＳＡ′として得る。
【００４３】
すなわち、通常制御の場合、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉと設定された目標状態点Ｐｓとの位置関係によっては、調整可能範囲内での散水温度ｔｗの調整で散水過程における空気状態点の移動経路方向Ｄｑ（水量方向）を目標状態点Ｐｓに向かう方向に調整し切れず、調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏが湿度ｘｏ及び温度ｔｏともに目標状態点Ｐｓから外れた点になる状況が生じ得るが、このような状況のとき、モード選択手段２５の後述の如きモード選択に従って上記の水温固定制御を実行することにより、調整上限温度ｔｗａまたは調整下限温度ｔｗｂへの散水温度ｔｗの調整により目標状態点Ｐｓ寄りに極力近づけた状態点移動経路Ｌ上で、散水による状態点移動の終点である調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏを目標状態点Ｐｓ通過の等絶対湿度線との交点まで散水量Ｑの調整により移行させ、これにより、湿度調整を優先した状態で、目標状態点Ｐｓと等しい絶対湿度ｘｓ（目標絶対湿度）で温度を目標状態点Ｐｓの温度ｔｓ（目標温度）に極力近づけた状態点Ｐｏ′の空気を調整済み空気ＳＡ′として得る。
【００４４】
なお、図３（イ）は散水温度ｔｗを調整上限温度ｔｗａにして通過空気ＯＡを加湿側へ調整する際の水温固定制御を示し、図３（ロ）は散水温度ｔｗを調整下限温度ｔｗｂにして通過空気ＯＡを減湿側に調整する際の水温固定制御を示す。
【００４５】
そしてまた、水量固定制御（図４参照）では、インバータ回路１９に対する散水量調整指令により散水量Ｑを調整下限水量Ｑｂに調整し、この状態で、演算手段２３により算出される調整前湿度偏差Δｅｘに応じ、弁コントローラ１６に対する指定水温ｔｗｓを変更して散水温度ｔｗを調整することで、通過空気ＯＡの絶対湿度ｘを目標絶対湿度ｘｓに調整し、これにより、目標絶対湿度ｘｓで温度を目標温度ｔｓに極力近づけた状態点Ｐｏ″の空気を調整済み空気ＳＡ″として得る。
【００４６】
すなわち、通常制御の場合、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉと設定された目標状態点Ｐｓとの位置関係によっては、調整可能範囲内における減少側への散水量Ｑの調整で散水過程における空気状態点の移動経路長ｄ（水量方向での状態点移動量）を、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉと目標状態点Ｐｓとの離間長ｄｓに等しい長さまで短くし切れず、調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏが湿度ｘｏ及び温度ｔｏともに目標状態点Ｐｓから外れた点になる状況が生じ得るが、このような状況のとき、モード選択手段２５の後述の如きモード選択に従って上記の水量固定制御を実行することにより、下限水量Ｑｂへの散水量Ｑの調整で最短化した状態点移動経路Ｌを、その終点である調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏが目標状態点Ｐｓ通過の等絶対湿度線上に位置する状態まで、散水温度ｔｗの調整による移動経路方向Ｄｑ（水温方向）の変更で移行させ、これにより、湿度調整を優先した状態で、目標状態点Ｐｓと等しい絶対湿度ｘｓ（目標絶対湿度）で温度を目標状態点Ｐｓの温度ｔｓ（目標温度）に極力近づけた状態点Ｐｏ″の空気を調整済み空気ＳＡ″として得る。
【００４７】
一方、これら通常制御、水温固定制御、水量固定制御を択一に散水制御手段２４に実行させるのに、モード選択手段２５には、図５に示す如く、設定される目標状態点Ｐｓに対して、空気状態点の存在領域を次の４つの領域Ｒ１〜Ｒ４に区分する領域区分データＤを記憶させてある。
【００４８】
第１領域Ｒ１：通常制御で目標状態点Ｐｓまで調整し得る空気の領域。
第２領域Ｒ２：空気の温度ｔｉが低いため、散水温度ｔｗを調整上限温度ｔｗａにしても散水過程における空気状態点の移動経路方向Ｄｑ（水量方向）が目標状態点Ｐｓに向かう方向に至らない空気の領域。
第３領域Ｒ３：空気の絶対湿度ｘｉが高いため、散水温度ｔｗを調整下限温度ｔｗａにしても散水過程における空気状態点の移動経路方向Ｄｑ（水量方向）が目標状態点Ｐｓに向かう方向に至らない空気の領域。
第４領域Ｒ４：空気の状態点Ｐｉが目標状態点Ｐｓに近いため、散水量Ｑを調整下限水量Ｑｂにしても散水過程における空気状態点の移動経路長ｄ（水量方向での状態点移動量）が、その空気状態点Ｐｉと目標状態点Ｐｓとの離間長ｄｓよりも長くなる空気の領域。
【００４９】
これに対し、モード選択手段２５は、演算手段２３による調整前空気ＯＡの状態点検出に基づき、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉが設定の目標状態点Ｐｓに対して上記の４つの領域Ｒ１〜Ｒ４のいずれに属するかの判定（換言すれば、調整範囲内での散水温度ｔｗの調整で散水過程における空気状態点Ｐの移動経路方向Ｄｑを目標状態点Ｐｓに向かう方向に調整し得るか否かの判定、並びに、調整可能範囲内における減少側への散水量Ｑの調整で散水過程における空気状態点Ｐの移動経路長ｄを調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉと目標状態点ＳＰとの離間長ｄｓに等しい長さまで短縮し得るか否かの判定）を行う。
【００５０】
そして、モード選択手段２５は、その判定結果に応じたモード選択として、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉが第１領域Ｒ１に属するときには通常制御を散水制御手段２４に実行させ、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉが第２領域Ｒ２に属するときには、散水温度ｔｗを調整上限温度ｔｗａにしての水温固定制御を散水制御手段２４に実行させ、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉが第３領域Ｒ３に属するときには、散水温度ｔｗを調整下限温度ｔｗｂにしての水温固定制御を散水制御手段２４に実行させ、また、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉが第４領域Ｒ４に属するときには水量固定制御を散水制御手段２４に実行させる。
【００５１】
つまり、このように調整前空気ＯＡの検出状態点Ｐｉと目標状態点Ｐｓとの位置関係に基づき、散水制御手段２４にいずれの制御を実行させるかを決定することにより、水温固定制御や水量固定制御への移行遅れを回避して、それら水温固定制御や水量固定制御が必要な状況への対応を早くする。
【００５２】
〔別実施形態〕
前述の実施形態では、通常制御において、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じ散水量Ｑを調整し、かつ、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じ散水温度ｔｗを調整するフィードフォワード形式の調整だけを行うようにしたが、次の如き構成により、このフィードフォワード形式の調整に加え、フィードバック的な補正を合わせ実施するようにしてもよい。
【００５３】
つまり、図１に破線で示す如くケーシング１の導出口３にも温度センサ２８及び湿度センサ２９を設け、演算手段２３を、導入口２に設けた温度センサ２６及び湿度センサ２７による検出乾球温度ｔｉと検出相対湿度ｒｉに基づき調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉを検出するとともに、導出口３に設けた温度センサ２８及び湿度センサ２９による検出乾球温度ｔｏと検出相対湿度ｒｏに基づき調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏを検出して、これら検出情報に基づき、図６に示す如く、調整前空気ＯＡの検出状態点Ｐｉと目標状態点Ｐｓとの間に存在する調整前偏差Δｅを、水量方向Ｄｑについての調整前偏差成分Δｅｑと水温方向Ｄｔについての調整前偏差成分Δｅｔとに分解した状態で算出するとともに、調整済み空気ＳＡの検出状態点Ｐｏと目標状態点Ｐｓとの間に存在する調整後偏差Δｅ′を、水量方向Ｄｑについての調整後偏差成分Δｅｑ′と水温方向Ｄｔについての調整後偏差成分Δｅｔ′とに分解した状態で算出する構成にする。
【００５４】
そして、散水制御手段２４を、通常制御において、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じ散水量Ｑを調整し、かつ、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じ散水温度ｔｗを調整するフィードフォワード形式の調整とともに、演算手段２３により算出される水量方向Ｄｑの調整後偏差成分Δｅｑ′に基づき、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じての散水量Ｑの調整に補正を加え、かつ、演算手段２３により算出される水温方向Ｄｔの調整後偏差成分Δｅｔ′に基づき、水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じての散水温度ｔｗの調整に補正を加える構成にする。
【００５５】
前述の実施形態では、水温固定制御や水量固定制御において、演算手段２３により算出される調整前湿度偏差Δｅｘに応じ散水量Ｑや散水温度ｔｗを調整（換言すれば、調整前空気ＯＡの状態検出に基づき散水量Ｑや散水温度ｔｗを調整）することで、通過空気ＯＡの絶対湿度ｘを目標絶対湿度ｘｓに調整するようにしたが、これに代え、次の如き構成により、水温固定制御や水量固定制御において、調整済み空気ＳＡの状態検出に基づき散水量Ｑや散水温度ｔｗを調整することで、あるいはまた、調整前空気ＯＡの状態検出と調整済み空気ＳＡの状態検出との両方に基づき散水量Ｑや散水温度ｔｗを調整することで、通過空気ＯＡの絶対湿度ｘを目標絶対湿度ｘｓに調整するようにしてもよい。
【００５６】
つまり、演算手段２３を、導出口３に設けた温度センサ２８及び湿度センサ２９の検出情報に基づき、水温固定制御用及び水量固定制御用として、調整済み空気ＳＡの検出状態点Ｐｏと目標状態点Ｐｓとの間における調整後湿度偏差Δｘ（調整済み空気ＳＡの検出絶対湿度ｘｏと目標絶対湿度ｘｓとの偏差）を算出する構成にし、そして、散水制御手段２４を、水温固定制御では、モード選択手段２５による判定に応じ散水温度ｔｗを調整上限温度ｔｗａまたは調整下限温度ｔｗｂに調整した状態で、演算手段２３により算出される調整後湿度偏差Δｘに応じ散水量Ｑを調整することにより、通過空気ＯＡの絶対湿度ｘｉを目標絶対湿度ｘｓに調整し、また、水量固定制御では、散水量Ｑを調整下限水量Ｑｂに調整した状態で、演算手段２３により算出される調整後湿度偏差Δｘに応じ散水温度ｔｗを調整することにより、通過空気ＯＡの絶対湿度ｘを目標絶対湿度ｘｓに調整する構成にする。
【００５７】
あるいは、演算手段２３を、水温固定制御用及び水量固定制御用として、前記の調整前湿度偏差Δｅｘと調整後湿度偏差Δｘの両方を算出する構成にし、これに対し、散水制御手段２４を、水温固定制御では、モード選択手段２５による判定に応じ散水温度ｔｗを調整上限温度ｔｗａまたは調整下限温度ｔｗｂに調整した状態で、調整前湿度偏差Δｅｘに応じ散水量Ｑを調整するとともに、調整後湿度偏差Δｘに基づき、調整前湿度偏差Δｅｘに応じての散水量Ｑの調整に補正を加え、また、水量固定制御では、散水量Ｑを調整下限水量Ｑｂに調整した状態で、調整前湿度偏差Δｅｘに応じ散水温度ｔｗを調整するとともに、調整後湿度偏差Δｘに基づき、調整前湿度偏差Δｅｘに応じての散水温度ｔｗの調整に補正を加える構成にする。
【００５８】
前述の実施形態で示したエアワッシャにおいて、導入口２に予熱コイルなどの予熱手段を配備し、調整前空気ＯＡの温度ｔｉが所定温度よりも低いときには、この予熱手段により調整前空気ＯＡを所定温度まで予熱した上で散水域ＷＳに通過させ、これに対し、散水温度ｔｗを調整上限温度ｔｗａにしての水温固定制御を実行させるようにしてもよい。
【００５９】
前述の実施形態では、モード選択手段２５を、調整前空気ＯＡの検出状態点Ｐｉと目標状態点Ｐｓの位置関係に基づいて、散水制御手段２４にいずれの制御を実行させるかを決定する方式のものにしたが、場合によっては、通常制御での水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに応じた散水温度調整の結果として水温方向Ｄｔの調整前偏差成分Δｅｔに相応の温湿度調整を通過空気ＯＡに施すことができなくなった状態を検出し、その検出に基づき通常制御から水温固定制御への切り替えを行い、また、通常制御での水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じた散水量調整の結果として水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに相応の温湿度調整を通過空気ＯＡに施すことができなくなった状態を検出し、その検出に基づき通常制御から水量固定制御への切り替えを行うようにしてもよい。
【００６０】
通過空気ＯＡに対する散水方式は、噴霧方式に限定されるものではなく、雨状に散水する方式や、空気通過させる充填層中で水を滴下させる方式など、種々の散水方式を適用できる。
【００６１】
調整対象の空気ＯＡは、外気に限定されるものではなく、空調対象域からの還気空気や他装置からの送給空気など、どのような空気であってもよい。また、調整済み空気ＳＡ，ＳＡ′, ＳＡ″の用途も、域内負荷用の空調機を備える空調対象域への導入空気に限定されるものではなく、その調整済み空気ＳＡ，ＳＡ′, ＳＡ″の送給だけで域内を空調する空調対象域への送給空気や、温湿度調整された空気を要する他装置への送給空気など、どのような用途であってもよい。
【００６２】
前述の実施形態では、散水量Ｑの調整において、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じインバータ制御により直接的に散水ポンプ８を出力調整する方式を示したが、これに代え、前記のインバータ回路１９を、循環路９に付設した流量センサの検出情報に基づき散水ポンプ８をインバータ制御して散水量Ｑを散水制御手段２４からの指定水量Ｑｓに調整するものにし、これに対し、散水制御手段２４において、演算手段２３により算出される水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じインバータ回路１９に対する指定水量Ｑｓを変更することで散水ポンプ８を出力調整する方式、あるいはまた、散水動作させるノズル４の個数を水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じ変更することに対し、散水ポンプ８の出口圧力を設定圧に保つように散水ポンプ８をインバータ制御等により出力調整する方式など、水量方向Ｄｑの調整前偏差成分Δｅｑに応じ散水量Ｑを調整するための流量制御方式には種々の方式を採用できる。
【００６３】
また、前述の実施形態では、調整前空気ＯＡの状態点Ｐｉや調整済み空気ＳＡの状態点Ｐｏを検出するのに、乾球温度の検出と相対湿度の検出に基づき状態点を検出する例を示したが、これに代え、乾球温度の検出と露点温度の検出とに基づき状態点を検出するなど、状態点検出のために検出する具体的空気状態値は、乾球温度、湿球温度、相対湿度、絶対湿度、露点温度、エンタルピなど、いずれの空気状態値であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態を示す装置構成図
【図２】通常制御の制御形態を湿り空気線図上で示す図
【図３】水温固定制御の制御形態を湿り空気線図上で示す図
【図４】水量固定制御の制御形態を湿り空気線図上で示す図
【図５】空気状態点の存在領域区分を湿り空気線図上で示す図
【図６】別実施形態における通常制御の制御形態を湿り空気線図上で示す図
【図７】比較例における制御形態を湿り空気線図上で示す図
【図８】従来方式を湿り空気線図上で示す図
【図９】他の従来方式を湿り空気線図上で示す図
【図１０】他の従来方式を湿り空気線図上で示す図
【図１１】他の従来方式を湿り空気線図上で示す図
【図１２】他の従来方式を湿り空気線図上で示す図
【符号の説明】
２３ 演算手段
２４ 散水制御手段
２５ モード選択手段
ＷＳ 散水域
ＯＡ 調整前空気
ＳＡ 調整済み空気
Ｐｉ 調整前空気の状態点
Ｐｏ 調整済み空気の状態点
Ｐｓ 目標状態点
Ｄｔ 水温方向
Ｄｑ 水量方向
Δｅ 調整前偏差
Δｅｑ 水量方向の調整前偏差成分
Δｅｔ 水温方向の調整前偏差成分
Δｅ′ 調整後偏差
Δｅｑ′ 水量方向の調整後偏差成分
Δｅｔ′ 水温方向の調整後偏差成分
ｔｗ 散水温度
ｔｗａ，ｔｗｂ 調整限界温度
Ｑ 散水量
Ｑｂ 下限水量
Ｌ 散水過程における空気状態点の移動経路
ｄ 状態点移動経路長
ｄｓ 調整前空気の状態点と目標状態点との離間長
ｘ 絶対湿度
ｘｓ 目標状態点の絶対湿度
Claims (4)
- 通過空気に散水して、その通過空気の温湿度を調整する散水式空調装置であって、
散水域通過前の調整前空気の検出状態点と散水域通過後の調整済み空気の目標状態点との間に存在する調整前偏差を、散水量の変化に対して調整済み空気の状態点が移動する方向である水量方向についての調整前偏差成分と、散水温度の変化に対して調整済み空気の状態点が移動する方向である水温方向についての調整前偏差成分とに分解した状態で算出する演算手段を設け、
この演算手段により算出される水量方向の調整前偏差成分に応じて散水量を調整し、かつ、この演算手段により算出される水温方向の調整前偏差成分に応じて散水温度を調整する散水制御手段を設けてある散水式空調装置。 - 前記演算手段を、前記調整前偏差の算出とともに、調整済み空気の検出状態点と目標状態点との間に存在する調整後偏差を、前記水量方向についての調整後偏差成分と前記水温方向についての調整後偏差成分とに分解した状態で算出する構成にし、
前記散水制御手段を、この演算手段により算出される水量方向の調整後偏差成分に基づき、前記水量方向の調整前偏差成分に応じての散水量調整に補正を加え、かつ、この演算手段により算出される水温方向の調整後偏差成分に基づき、前記水温方向の調整前偏差成分に応じての散水温度調整に補正を加える構成にしてある請求項１記載の散水式空調装置。 - 調整可能範囲内での散水温度調整で、散水過程における空気状態点の移動経路方向を前記目標状態点に向かう方向に調整し得るか否かを判定し、
この経路方向調整が不可能なとき、散水温度を前記移動経路が前記目標状態点に近づく側の調整限界温度に調整した状態で、調整前空気又は調整済み空気の状態検出に基づき散水量を調整して、通過空気の絶対湿度を前記目標状態点の絶対湿度に調整する水温固定制御を前記散水制御手段に実行させるモード選択手段を設けてある請求項１又は２記載の散水式空調装置。 - 調整可能範囲内における減少側への散水量調整で、散水過程における空気状態点の移動経路長を調整前空気の状態点と前記目標状態点との離間長に等しい長さまで短縮し得るか否かを判定し、
この経路長調整が不可能なとき、散水量を下限水量に調整した状態で、調整前空気又は調整済み空気の状態検出に基づき散水温度を調整して、通過空気の絶対湿度を前記目標状態点の絶対湿度に調整する水量固定制御を前記散水制御手段に実行させるモード選択手段を設けてある請求項１〜３のいずれか１項に記載の散水式空調装置。
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