添付の図面を参照し、本発明にかかる給気システムおよび給気方法の詳細を説明すると、以下のとおりである。図1は、一例として示す給気システム10Aの構成図であり、図2は、空気線図を利用して相対湿度を求める需求手段の一例を説明する図である。図3は、コントローラ15によって実行される水量変更の規則の一例を説明する図である。図2の空気線図では、横軸に乾球温度(℃)が表され、縦軸に絶対湿度(kg/kg)が表されている。なお、空気線図のうちの最上部に延びる曲線がエンタルピー曲線であり、エンタルピー曲線の直下に延びる曲線が相対湿度100%のときの曲線(以下、相対湿度100%曲線)であり、その下方に延びる複数の曲線が各相対湿度曲線である。図2では、相対湿度曲線の一部を省略している。
給気システム10Aは、送気ダクト11、加湿ユニット12、乾球温度測定第1センサ13、露点温度測定第1センサ14、コントローラ15から形成されている。送気ダクト11は、給気対象室16から流出する還気17を引き取り、還気17に水分を加えた加湿空気18を再び給気対象室16に給気する。送気ダクト11では、還気17が加湿空気18に変わる。送気ダクト11には、図示はしていないが、還気17や加湿空気18を矢印L1で示す方向へ給気するファンが取り付けられている。なお、給気対象室16に特に限定はなく、あらゆる室にこのシステム10Aを利用することができる。
加湿ユニット12は、複数の噴射ノズル36を有する。それらノズル36には、水の供給を開始または停止する電磁弁19が接続されている。加湿ユニット12は、ノズル36や電磁弁19の他に、図示はしていないが、エアコンプレッサーやエアフィルター、オイルフィルター等から形成された駆動系、濾過器や圧力タンク等から形成された給水系を備えている。それら噴射ノズル36は、送気ダクト11の内部に設置されている。ユニット12における加湿方式は、一流体ノズル方式や二流体ノズル方式、超音波方式、遠心式等の水噴霧方式を採用している。
加湿ユニット12では、電磁弁19を開くことで噴射ノズル36から微細化された霧状の水を噴霧し、電磁弁19を開く個数(開個数)を調節することで、ノズル36から噴霧される水量を調節することができる。電磁弁19は、インターフェイス20(有線または無線)を介してコントローラ15に接続されている。加湿ユニット12によって送気ダクト11内に所定量の水を噴霧することで、給気対象室16から引き取った還気17に湿気を与え、還気17を加湿空気18に変えることができる。
乾球温度測定第1センサ13と露点温度測定第1センサ14とは、加湿ユニット12の下流側に延びる送気ダクト11(加湿ユニット12と給気対象室16との間に延びる送気ダクト11)に設置されている。乾球温度測定第1センサ13と露点温度測定第1センサ14とは、インターフェイス21を介してコントローラ15に接続されている。乾球温度測定第1センサ13は、加湿空気18の乾球温度を時系列に計測し、計測した乾球温度をコントローラ15に出力する。露点温度測定第1センサ14は、加湿空気18の露点温度を時系列に計測し、計測した露点温度をコントローラ15に出力する。
コントローラ15は、中央処理部(CPUまたはMPU)とメモリとを備えたコンピュータである。コントローラ15のメモリには、給気方法を実行するアプリケーションが格納され、さらに、空気線図、第1露点温度DP1および第1相対湿度RH1の目標値、待ち時間(たとえば、10秒または20秒)が格納されている。第1露点温度DP1の目標値(加湿目標値)や第1相対湿度RH1の目標値(制限値)は、給気対象室16に給気する加湿空気18の温度と相対湿度とに応じてあらかじめ定められており、所定の範囲で設定される。それらの目標値や待ち時間は、テンキーユニットやキーボード等の入力装置を介してコントローラ15に入力される。なお、目標値や待ち時間は、任意に設定可能であり、いつでも自由に変更することができる。コントローラ15は、加湿空気18の第1露点温度DP1や第1相対湿度RH1を監視するとともに、電磁弁19の開個数を監視しつつ、電磁弁19の開個数をコントロールする。
コントローラ15の中央処理部は、オペレーティングシステムによる制御に基づいて、メモリに格納されたアプリケーションを起動し、起動したアプリケーションに従って、以下の各手段を実行する。中央処理部は、乾球温度測定第1センサ13から出力された乾球温度と露点温度測定第1センサ14から出力された露点温度とに基づいて、加湿空気18の第1露点温度DP1および第1相対湿度RH1を求める第1需求手段(需求手段)を実行する。中央処理部は、第1需求手段によって求めた第1露点温度DP1および第1相対湿度RH1に基づいて加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を調節する水量調節手段を実行する。
第1需求手段では、乾球温度測定第1センサ13が所定の時間間隔で計測した複数の乾球温度の移動平均を算出し、それら乾球温度の移動平均を第1乾球温度DB1としている。その一例は以下のとおりである。たとえば1秒毎に乾球温度測定第1センサ13が加湿空気18の乾球温度を計測し、計測した乾球温度をコントローラ15に1秒毎に出力する。コントローラ15は、10秒間分の乾球温度(10個の乾球温度)を積算し、算出した積算値を乾球温度の総数(10個)で除して平均値を求め、その平均値を第1乾球温度DB1とする。さらに、最初の乾球温度の計測値から未来に向かって1秒経過した後の乾球温度を最初としてそれから10秒間分の乾球温度(10個の乾球温度)を積算し、算出した積算値を乾球温度の総数(10個)で除して平均値を求め、その平均値を第1乾球温度DB1とする。このように、未来に向かって単位時間n個分だけ進んだときの積算値をn個で除して第1乾球温度DB1を算出し、第1乾球温度DB1の算出を未来に向かって所定の時間間隔で時系列に行う。この給気システム10Aは、第1乾球温度DB1として移動平均を採用することで、乾球温度を平均化しつつそれの計測誤差を少なくすることができる。
また、第1需求手段では、露点温度測定第1センサ14が所定の時間間隔で計測した複数の露点温度の移動平均を算出し、それら露点温度の移動平均を第1露点温度DP1としている。その一例は以下のとおりである。たとえば1秒毎に露点温度測定第1センサ14が加湿空気18の露点温度を計測し、計測した露点温度をコントローラ15に1秒毎に出力する。コントローラ15は、10秒間分の露点温度(10個の露点温度)を積算し、算出した積算値を露点温度の総数(10個)で除して平均値を求め、その平均値を第1露点温度DP1とする。さらに、最初の露点温度の計測値から未来に向かって1秒経過した後の露点温度を最初としてそれから10秒間分の露点温度(10個の露点温度)を積算し、算出した積算値を露点温度の総数(10個)で除して平均値を求め、その平均値を第1露点温度DP1とする。このように、未来に向かって単位時間n個分だけ進んだときの積算値をn個で除して第1露点温度DP1を算出し、第1露点温度DP1の算出を未来に向かって所定の時間間隔で時系列に行う。この給気システム10Aは、第1露点温度DP1として移動平均を採用することで、露点温度を平均化しつつそれの計測誤差を少なくすることができる。なお、第1需求手段における移動平均は、単純移動平均であるが、加重移動平均または指数平滑移動平均を採用することもできる。
第1需求手段では、算出した第1露点温度DP1と第1乾球温度DB1とを図2に示す空気線図に当て嵌めて第1相対湿度RH1を求める。空気線図は、乾球温度(℃)と露点温度(℃)と絶対湿度(kg/kg)と相対湿度(%)と比エンタルピー(kcal/kg)の相関関係を表している。ゆえに、露点温度、乾球温度、相対湿度、絶対湿度、比エンタルピーのうちの二つがわかれば、他の1つを空気線図から求めることができる。第1需求手段では、空気線図を利用し、算出した第1乾球温度DB1から縦方向へ第1線分N1を延ばし、算出した第1露点温度DP1から縦方向へ第2線分N2を延ばすとともに、相対湿度100%曲線と第2線分N2との交点から横方向右方に第3線分N3を延ばし、第1線分N1と第3線分N3との交点における相対湿度曲線が示す第1相対湿度RH1を読み取る。この給気システム10Aは、第1露点温度DP1と第1乾球温度DB1とを所定の空気線図に当て嵌めて第1相対湿度RH1を求めるから、第1露点温度DP1と第1乾球温度DB1とから正確な第1相対湿度RH1を求めることができる。
水量調節手段では、図3に示すように、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値内にある場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量をそのまま維持し、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とがそれらの目標値未満である場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を増加させる。さらに、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値を超過している場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を減少させる。
第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値内にあるとは、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのいずれか一方が目標値内にあり、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのいずれか他方が目標値未満である場合、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と双方が目標値内にある場合である。また、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値を超過している場合とは、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのいずれか一方が目標値を超過し、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのいずれか他方が目標値内または目標値未満である場合、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値を超過している場合である。
図4は、コントローラ15によって実行されるシステム運転の一例を説明するフローチャートであり、図5は、図4から続くフローチャートである。図4,5を参照しつつ、給気システム10Aの運転を説明すると以下のとおりである。給気システム10Aを起動すると、加湿ユニット12、乾球温度測定第1センサ13、露点温度測定第1センサ14、コントローラ15、ファンが稼動する。
コントローラ15は、システム10Aの起動時に初期運転を行う(S−10)。初期運転においてコントローラ15は、あらかじめ設定された第1露点温度目標値および第1相対湿度目標値をメモリから抽出し、第1露点温度DP1や第1相対湿度RH1がそれらの目標値に合致するように、フィードバック制御を実行する。なお、それら目標値を変更する場合は、入力装置を介してコントローラ15にあらたな第1露点温度目標値および第1相対湿度目標値を入力する。入力されたあらたな目標値は、コントローラ15のメモリに格納される。コントローラ15は、目標値が変更されると、変更された目標値を採用してシステム10Aの運転を行う。
システム10Aが起動すると、ファンによって給気対象室16からの還気17が送気ダクト11に流入し、加湿ユニット12の噴射ノズル36から水が噴霧され、還気17が加湿空気18となって送気ダクト11から給気対象室16に給気される。システム10Aの起動時では、加湿ユニット12につながる電磁弁19の開個数が初期設定の個数で運転される。
システム10Aの運転中、乾球温度測定第1センサ13が計測した加湿空気18の乾球温度がコントローラ15に入力され、露点温度測定第1センサ14が計測した加湿空気18の露点温度がコントローラ15に入力される。コントローラ15は、乾球温度の移動平均を算出して第1乾球温度DB1を求め、露点温度の移動平均を算出して第1露点温度DP1を求める(S−11)。さらに、第1乾球温度DB1と第1露点温度DP1とを空気線図に当て嵌めて第1相対湿度RH1を求める(第1需要手段)(S−12)。
コントローラ15は、第1露点温度DP1と第1露点温度目標値とを比較し、第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較する。コントローラ15は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあると判断すると、コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更することなく現状維持し、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量をそのまま維持する(水量調節手段)(S−14)。コントローラ15は、水量を維持した後、システム10AのON/OFFスイッチによって運転を継続するかを判断する(S−15)。システム10AのスイッチがONであるかぎり運転を継続し、ステップ11(S−11)からの手順を繰り返す。システム10AのスイッチがOFFになると、コントローラ15はシステム10Aの運転を停止する。
コントローラ15は、ステップ13(S−13)において第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にないと判断すると、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満であるかを判断する(S−16)。コントローラ15は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満であると判断すると、待ち時間が経過しているかを判断し(S−17)、待ち時間が経過していると判断すると、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を増加させる(水量調節手段)(S−18)。コントローラ15は、電磁弁19の開個数を初期設定のそれよりも増やし、ノズル36から噴霧される水量を増やす。ノズル36から噴霧される水量が増えると、還気17に混入される水分の量が多くなり、加湿空気18の湿度が運転当初よりも上昇する。
ステップ17(S−17)において待ち時間が経過していないと判断すると、コントローラ15は、ノズル36から噴霧する水量を増加させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。具体的には、先に求めた第1露点温度DP1と第1露点温度目標値とを比較するとともに、先に求めた第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較し、その第1露点温度DP1とその第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を増加させた後、コントローラ15は、ステップ11(S−11)からの手順を繰り返す。具体的には、湿度が上昇した加湿空気18の乾球温度が乾球温度測定第1センサ13によって計測され、その乾球温度がコントローラ15に入力される。さらに、湿度が上昇した加湿空気18の露点温度が露点温度測定第1センサ14によって計測され、その露点温度がコントローラ15に入力される。コントローラ15は、乾球温度の移動平均を算出して第1乾球温度DB1を求め、露点温度の移動平均を算出して第1露点温度DP1を求める(S−11)。さらに、第1乾球温度DB1と第1露点温度DP1とを空気線図に当て嵌めて第1相対湿度RH1を求める(第1需要手段)(S−12)。次に、第1露点温度DP1と第1露点温度目標値とを比較するとともに、第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較し、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を増加させた後、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満であると判断すると、コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更後のそれよりもさらに増やし、ノズル36から噴霧される水量を一層増加させる(水量調節手段)。この場合、コントローラ15は、水量の増加を実施してから設定された待ち時間が経過しているかを判断し(S−17)、待ち時間が経過していない場合、ノズル36から噴霧する水量を増加させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。待ち時間が経過している場合は直ちに水量の再増加を実施する(S−18)。コントローラ15は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内に入るまで、電磁弁19の開個数を増やし、ノズル36から噴霧する水量を増加させる。
ステップ16(S−16)においてコントローラ15は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満でないと判断すると、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値を超過しているかを判断する(S−19)。第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値を超過していると判断すると、コントローラ15は、待ち時間が経過しているかを判断し(S−20)、待ち時間が経過していると判断すると、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を減少させる(水量調節手段)(S−21)。コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更後のそれよりも少なくし、ノズル36から噴霧される水量を減らす。ノズル36から噴霧される水量が減ると、還気17に混入される水分の量が少なくなり、加湿空気18の湿度が下降する。
ステップ20(S−20)において待ち時間が経過していないと判断すると、コントローラ15は、ノズル36から噴霧する水量を減少させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。具体的には、先に求めた第1露点温度DP1と第1露点温度目標値とを比較するとともに、先に求めた第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較し、その第1露点温度DP1とその第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を減少させた後、コントローラ15は、ステップ11(S−11)からの手順を繰り返す。具体的には、湿度が下降した加湿空気18の乾球温度が乾球温度測定第1センサ13によって計測され、その乾球温度がコントローラ15に入力される。さらに、湿度が下降した加湿空気18の露点温度が露点温度測定第1センサ14によって計測され、その露点温度がコントローラ15に入力される。コントローラ15は、乾球温度の移動平均を算出して第1乾球温度DB1を求め、露点温度の移動平均を算出して第1露点温度DP1を求める(S−11)。さらに、第1乾球温度DB1と第1露点温度DP1とを空気線図に当て嵌めて第1相対湿度RH1を求める(第1需要手段)(S−12)。次に、第1露点温度DP1と第1露点温度目標値とを比較するとともに、第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較し、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を減少させた後、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満であると判断すると、コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更後のそれよりも増やし、ノズル36から噴霧される水量を増加させる(水量調節手段)。この場合、コントローラ15は、水量の減少を実施してから設定された待ち時間が経過しているかを判断し(S−17)、待ち時間が経過していない場合、ノズル36から噴霧する水量を増加させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。待ち時間が経過している場合は直ちに水量の再増加を実施する(S−18)。コントローラ15は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内に入るまで、電磁弁19の開個数を増やし、ノズル36から噴霧する水量を増加させる。
この給気システム10Aおよび給気方法は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値内にある場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量をそのまま維持し、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方が目標値未満であったとしても、ノズル36から噴霧する水量を増加させることはないから、目標湿度の加湿空気18を給気対象室16に給気しつつ、ノズル36から噴霧する水量の供給過多を防ぐことができ、送気ダクト11の内周面の濡れや内周面における結露の発生を防ぐことができる。
給気システム10Aおよび給気方法は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満である場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を増加させるから、目標湿度よりも低い状態にある加湿空気18を直ちに目標湿度の加湿空気18に変更することができ、目標湿度の加湿空気18を給気対象室16に確実に給気することができる。給気システム10Aおよび給気方法は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値を超過している場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を減少させるから、ノズル36から噴霧する水量の供給過多を直ちに修正することができ、送気ダクト11の内周面の濡れや内周面における結露の発生を確実に防ぐことができる。
この給気システム10Aおよび給気方法は、加湿ユニット12において水量の増減を実施してから所定の待ち時間経過後に、加湿ユニット12において水量の再増減を実施するから、加湿空気18の湿度が安定し、加湿空気18を目標湿度の加湿空気18に確実に変更することができる。給気システム10Aおよび給気方法は、目標の湿度を有する加湿空気18を給気対象室16に給気することができるから、給気対象室16における乾燥を防止することができ、給気対象室16の作業性が向上する。また、給気対象室16における静電気の発生を抑制することができるから、引火、回路の静電破壊、ゴミの付着による回路破壊等を予防することができる。
図6は、他の一例として示す給気システム10Bの構成図であり、図7は、空気線図を利用して相対湿度を求める需求手段の他の一例を説明する図である。図8は、コントローラ15によって実行される水量変更の規則の他の一例を説明する図である。この給気システム10Bおよび給気方法が図1のそれと異なるのは、図1の給気システム10Aの構成に加え、乾球温度測定第2センサ22および露点温度測定第2センサ23と外気ダクト24とが含まれる点にあり、その他の構成は図1の給気システム10Aと同一であるから、図1と同一の符号を付すことで、この給気システム10Bにおけるその他の構成の説明は省略する。
給気システム10Bは、送気ダクト11、加湿ユニット12、外気ダクト24、乾球温度測定第1センサ13、露点温度測定第1センサ14、乾球温度測定第2センサ22、露点温度測定第2センサ23、コントローラ15から形成されている。送気ダクト11は、給気対象室16から流出する還気17を引き取り、加湿空気18に外気25を混合した混合空気26を再び給気対象室16に給気する。送気ダクト11では、還気18が加湿空気19に変わり、加湿空気19と外気20とが混合されて加湿空気19が混合空気21に変わる。送気ダクト11には、図示はしていないが、還気17や加湿空気18、混合空気26を矢印L1で示す方向へ給気するファンが取り付けられている。
外気ダクト24は、加湿ユニット12の噴射ノズル36の下流側に延びる送気ダクト11(加湿ユニット12と給気対象室16との間に延びる送気ダクト11)に連結されている。外気ダクト24は、外気25を取り入れ、その外気25を送気ダクト11内に給気する。外気ダクト24には、図示はしていないが、外気25を矢印L2で示す送気ダクト11に向かって給気するファンが取り付けられている。送気ダクト11と外気ダクト24との連結箇所27には、ミキシングチャンバー(図示せず)が取り付けられている。ミキシングチャンバーでは、外気ダクト24から給気された外気25と加湿空気18とが混合され、混合空気26が作られる。混合空気26は、ミキシングチャンバーから送気ダクト11を通って給気対象室16に給気される。
乾球温度測定第2センサ22と露点温度測定第2センサ23とは、加湿ユニット12の噴射ノズル36と外気ダクト25(ミキシングチャンバー)との間に延びる送気ダクト11に設置されている。乾球温度測定第2センサ22と露点温度測定第2センサ23とは、インターフェイス28を介してコントローラ15に接続されている。乾球温度測定第2センサ22は、加湿空気18の乾球温度を時系列に計測し、計測した乾球温度をコントローラ15に出力する。露点温度測定第2センサ23は、加湿空気18の露点温度を時系列に計測し、計測した露点温度をコントローラ15に出力する。
コントローラ15のメモリには、空気線図、第1露点温度DP1の目標値(加湿目標値)、第1相対湿度RH1の目標値(制限値)、第2相対湿度RH2(制限値)の目標値、待ち時間(たとえば、10秒または20秒)が格納されている。第1露点温度DP1の目標値、第1相対湿度RH1の目標値、第2相対湿度RH2の目標値は、給気対象室16に給気する混合空気26の温度と相対湿度とに応じてあらかじめ定められており、所定の範囲で設定される。それらの目標値や待ち時間は、入力装置を介してコントローラ15に入力される。なお、目標値や待ち時間は、任意に設定可能であり、いつでも自由に変更することができる。コントローラ15は、混合空気26の第1露点温度DP1や第1相対湿度RH1を監視し、加湿空気18の第2相対湿度RH2を監視するとともに、電磁弁19の開個数を監視しつつ、電磁弁19の開個数をコントロールする。
コントローラ15の中央処理部は、オペレーティングシステムによる制御に基づいて、メモリに格納されたアプリケーションを起動し、起動したアプリケーションに従って、以下の各手段を実行する。中央処理部は、乾球温度測定第1センサ13から出力された乾球温度と露点温度測定第1センサ14から出力された露点温度とに基づいて、混合空気26の第1露点温度DP1および第1相対湿度RH1を求める第1需求手段(需求手段)を実行し、乾球温度測定第2センサ22から出力された乾球温度と露点温度測定第2センサ23から出力された露点温度とに基づいて、加湿空気18の第2相対湿度RH2を求める第2需求手段(需求手段)を実行する。中央処理部は、第1需求手段によって求めた第1露点温度DP1および第1相対湿度RH1と第2需要手段によって求めた第2相対湿度RH2とに基づいて、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を調節する水量調節手段を実行する。
図1のシステム10Aと同様に、第1需求手段では、乾球温度測定第1センサ13が所定の時間間隔で計測した複数の乾球温度の移動平均を算出し、それら乾球温度の移動平均を第1乾球温度DB1としている。また、第1需求手段では、露点温度測定第1センサ14が所定の時間間隔で計測した複数の露点温度の移動平均を算出し、それら露点温度の移動平均を第1露点温度DP1としている。給気システム10Bは、第1乾球温度DB1として移動平均を採用することで、乾球温度を平均化しつつそれの計測誤差を少なくすることができ、第1露点温度DP1として移動平均を採用することで、露点温度を平均化しつつそれの計測誤差を少なくすることができる。
第2需求手段では、乾球温度測定第2センサ22が所定の時間間隔で計測した複数の乾球温度の移動平均を算出し、それら乾球温度の移動平均を第2乾球温度DB2としている。その一例は以下のとおりである。たとえば1秒毎に乾球温度測定第2センサ22が加湿空気18の乾球温度を計測し、計測した乾球温度をコントローラ15に1秒毎に出力する。コントローラ15は、10秒間分の乾球温度(10個の乾球温度)を積算し、算出した積算値を乾球温度の総数(10個)で除して平均値を求め、その平均値を第2乾球温度DB2とする。さらに、最初の乾球温度の計測値から未来に向かって1秒経過した後の乾球温度を最初としてそれから10秒間分の乾球温度(10個の乾球温度)を積算し、算出した積算値を乾球温度の総数(10個)で除して平均値を求め、その平均値を第2乾球温度DB2とする。このように、未来に向かって単位時間n個分だけ進んだときの積算値をn個で除して第2乾球温度DB2を算出し、第2乾球温度DB2の算出を未来に向かって所定の時間間隔で時系列に行う。この給気システム10Bは、第2乾球温度DB2として移動平均を採用することで、乾球温度を平均化しつつそれの計測誤差を少なくすることができる。
また、第2需求手段では、露点温度測定第2センサ27が所定の時間間隔で計測した複数の露点温度の移動平均を算出し、それら露点温度の移動平均を第2露点温度DP2としている。その一例は以下のとおりである。たとえば1秒毎に露点温度測定第2センサ23が加湿空気18の露点温度を計測し、計測した露点温度をコントローラ15に1秒毎に出力する。コントローラ15は、10秒間分の露点温度(10個の露点温度)を積算し、算出した積算値を露点温度の総数(10個)で除して平均値を求め、その平均値を第2露点温度DP2とする。さらに、最初の露点温度の計測値から未来に向かって1秒経過した後の露点温度を最初としてそれから10秒間分の露点温度(10個の露点温度)を積算し、算出した積算値を露点温度の総数(10個)で除して平均値を求め、その平均値を第2露点温度DP2とする。このように、未来に向かって単位時間n個分だけ進んだときの積算値をn個で除して第2露点温度DP2を算出し、第2露点温度DP2の算出を未来に向かって所定の時間間隔で時系列に行う。この給気システム10Bは、第2露点温度DP2として移動平均を採用することで、露点温度を平均化しつつそれの計測誤差を少なくすることができる。なお、第2需求手段における移動平均は、単純移動平均であるが、加重移動平均または指数平滑移動平均を採用することもできる。
第1需求手段では、算出した第1露点温度DP1と第1乾球温度DB1とを図7に示す空気線図に当て嵌めて第1相対湿度RH1を求める。第1需求手段では、空気線図を利用し、算出した第1乾球温度DB1から縦方向へ第1線分N1を延ばし、算出した第1露点温度DP1から縦方向へ第2線分N2を延ばすとともに、相対湿度100%曲線と第2線分N2との交点から横方向右方に第3線分N3を延ばし、第1線分N1と第3線分N3との交点における相対湿度曲線が示す第1相対湿度RH1を読み取る。この給気システム10Bは、第1露点温度DP1と第1乾球温度DB1とを所定の空気線図に当て嵌めて第1相対湿度RH1を求めるから、第1露点温度DP1と第1乾球温度DB1とから正確な第1相対湿度RH1を求めることができる。
第2需求手段では、算出した第2露点温度DP2と第2乾球温度DB2とを図7に示す空気線図に当て嵌めて第2相対湿度RH2を求める。第2需求手段では、空気線図を利用し、算出した第2乾球温度DB2から縦方向へ第4線分N4を延ばし、算出した第2露点温度DP2から縦方向へ第5線分N5を延ばすとともに、相対湿度100%曲線と第5線分N5との交点から横方向右方に第6線分N6を延ばし、第4線分N4と第6線分N6との交点における相対湿度曲線が示す第2相対湿度RH2を読み取る。この給気システム10Bは、第2露点温度DP2と第2乾球温度DB2とを所定の空気線図に当て嵌めて第2相対湿度RH2を求めるから、第2露点温度DP2と第2乾球温度DB2とから正確な第2相対湿度RH2を求めることができる。
水量調節手段では、図8に示すように、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのうちの少なくとも1つがそれらの目標値内にある場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量をそのまま維持し、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とがそれらの目標値未満である場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を増加させる。さらに、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのうちの少なくとも1つがそれらの目標値を超過している場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を減少させる。
第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのうちの少なくとも1つがそれらの目標値内にあるとは、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのいずれか1つが目標値内にあり、他の2つが目標値未満である場合、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とうちの2つがそれらの目標値内にあり、他の1つが目標値未満である場合、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのすべてがそれらの目標値内にある場合である。
また、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのうちの少なくとも1つがそれらの目標値を超過している場合とは、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのいずれか1つが目標値を超過し、他の2つが目標値未満または目標値内である場合、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とうちの2つがそれらの目標値を超過し、他の1つが目標値未満または目標値内である場合、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのすべてがそれらの目標値を超過している場合である。
図9は、コントローラ15によって実行されるシステム運転の他の一例を説明するフローチャートであり、図10は、図9から続くフローチャートである。図9,10を参照しつつ、給気システム10Bの運転を説明すると以下のとおりである。給気システム10Bを起動すると、加湿ユニット12、乾球温度測定第1センサ13、露点温度測定第1センサ14、乾球温度測定第2センサ22、露点温度測定第2センサ23、コントローラ15、ファンが稼動する。
コントローラ15は、システム10Bの起動時に初期運転を行う(S−10)。初期運転においてコントローラ15は、あらかじめ設定された第1露点温度目標値や第1相対湿度目標値、第2相対湿度目標値をメモリから抽出し、第1露点温度DP1や第1相対湿度RH1、第2相対湿度RH2がそれらの目標値に合致するように、フィードバック制御を実行する。なお、それら目標値を変更する場合は、入力装置を介してコントローラ15にあらたな第1露点温度目標値や第1相対湿度目標値、第2相対湿度目標値を入力する。入力されたあらたな目標値は、コントローラ15のメモリに格納される。コントローラ15は、目標値が変更されると、変更された目標値を採用してシステム10Bの運転を行う。
システム10Bが起動すると、ファンによって給気対象室16からの還気17が送気ダクト11に流入し、加湿ユニット12の噴射ノズル36から水が噴霧され、還気18が加湿空気18となってミキシングチャンバーに向かう。外気ダクト24からの外気25がミキシングチャンバーに流入し、ミキシングチャンバーにおいて加湿空気18と外気25とが混合され、混合空気26となって送気ダクト11から給気対象室16に給気される。システム10Bの起動時では、加湿ユニット12につながる電磁弁22の開個数が初期設定の個数で運転される。
システム10Bの運転中、乾球温度測定第1センサ13が計測した混合空気26の乾球温度がコントローラ15に入力され、露点温度測定第1センサ14が計測した混合空気26の露点温度がコントローラ15に入力される。さらに、乾球温度測定第2センサ22が計測した加湿空気28の乾球温度2がコントローラ15に入力され、露点温度測定第2センサ23が計測した加湿空気18の露点温度がコントローラ15に入力される。
コントローラ15は、混合空気26の乾球温度の移動平均を算出して第1乾球温度DB1を求め、混合空気26の露点温度の移動平均を算出して第1露点温度DP1を求める。さらに、加湿空気18の乾球温度の移動平均を算出して第2乾球温度DB2を求め、加湿空気18の露点温度の移動平均を算出して第2露点温度DP2を求める(S−11)。コントローラ15は、第1乾球温度DB1と第1露点温度DP1とを空気線図に当て嵌めて第1相対湿度RH1を求め(第1需要手段)、第2乾球温度DB2と第2露点温度DP2とを空気線図に当て嵌めて第2相対湿度RH2を求める(第2需要手段)(S−12)。
コントローラ15は、第1露点温度DP1と第1露点温度目標値とを比較し、第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較するとともに、第2相対湿度RH2と第2相対湿度目標値とを比較する。コントローラ15は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのうちの少なくとも1つがそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのうちの少なくとも1つがそれらの目標値の範囲内にあると判断すると、コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更することなく現状維持し、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量をそのまま維持する(水量調節手段)(S−14)。コントローラ15は、水量を維持した後、システム10BのON/OFFスイッチによって運転を継続するかを判断する(S−15)。システム10BのスイッチがONであるかぎり運転を継続し、ステップ11(S−11)からの手順を繰り返す。システム10BのスイッチがOFFになると、コントローラ15はシステム10Bの運転を停止する。
コントローラ15は、ステップ13(S−13)において第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのうちの少なくとも1つがそれらの目標値の範囲内にないと判断すると、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのすべてがそれらの目標値未満であるかを判断する(S−16)。コントローラ15は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのすべてがそれらの目標値未満であると判断すると、待ち時間が経過しているかを判断し(S−17)、待ち時間が経過していると判断すると、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を増加させる(水量調節手段)(S−18)。
コントローラ15は、電磁弁19の開個数を初期設定のそれよりも増やし、ノズル36から噴霧される水量を増加させる。ノズル36から噴霧される水量が増えると、還気17に混入される水分の量が多くなり、加湿空気18の湿度が運転当初よりも上昇する。湿度が上昇した加湿空気18はミキシングチャンバーにおいて外気25と混合される。加湿空気18の湿度が上昇する結果、加湿空気18と外気25とを混合した混合空気26の湿度も上昇する。
ステップ17(S−17)において待ち時間が経過していないと判断すると、コントローラ15は、ノズル36から噴霧する水量を増加させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。具体的には、先に求めた第1露点温度DP1と第1露点温度目標値とを比較し、先に求めた第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較するとともに、先に求めた第2相対湿度RH2と第2相対湿度目標値とを比較し、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのうちの少なくとも1つがそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を増加させた後、コントローラ15は、ステップ11(S−11)からの手順を繰り返す。具体的には、湿度が上昇した混合空気26の乾球温度が乾球温度測定第1センサ13によって計測され、その乾球温度がコントローラ15に入力される。湿度が上昇した混合空気26の露点温度が露点温度測定第1センサ14によって計測され、その露点温度がコントローラ15に入力される。さらに、湿度が上昇した加湿空気18の乾球温度が乾球温度測定第2センサ22によって計測され、その乾球温度がコントローラ15に入力される。湿度が上昇した加湿空気18の露点温度が露点温度測定第2センサ23によって計測され、その露点温度がコントローラ15に入力される。
コントローラ15は、混合空気26の乾球温度の移動平均を算出して第1乾球温度DB1を求め、混合空気26の露点温度の移動平均を算出して第1露点温度DP1を求める。さらに、加湿空気18の乾球温度の移動平均を算出して第2乾球温度DB2を求め、加湿空気18の露点温度の移動平均を算出して第2露点温度DP2を求める(S−11)。コントローラ15は、第1乾球温度DB1と第1露点温度DP1とを空気線図に当て嵌めて第1相対湿度RH1を求め(第1需要手段)、第2乾球温度DB2と第2露点温度DP2とを空気線図に当て嵌めて第2相対湿度RH2を求める(第2需要手段)(S−12)。次に、第1露点温度DP1と第1露点温度目標値とを比較し、第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較するとともに、第2相対湿度RH2と第2相対湿度目標値とを比較し、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのうちの少なくとも1つがそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を増加させた後、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのすべてがそれらの目標値未満であると判断すると、コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更後の開度よりもさらに増やし、ノズル36から噴霧される水量を一層増加させる(水量調節手段)。この場合、コントローラ15は、水量の増加を実施してから設定された待ち時間が経過しているかを判断し(S−17)、待ち時間が経過していない場合、ノズル36から噴霧する水量を増加させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。待ち時間が経過している場合は直ちに水量の再増加を実施する(S−18)。コントローラ15は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのうちの少なくとも1つがそれらの目標値の範囲内に入るまで、電磁弁19の開個数を増やし、ノズル36から噴霧する水量を増加させる。
ステップ16(S−16)においてコントローラ15は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのすべてがそれらの目標値未満でないと判断すると、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのうちの少なくとも1つがそれらの目標値を超過しているかを判断する(S−19)。第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのうちの少なくとも1つがそれらの目標値を超過していると判断すると、コントローラ15は、待ち時間が経過しているかを判断し(S−20)、待ち時間が経過していると判断すると、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を減少させる(水量調節手段)(S−21)。
コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更後のそれよりも少なくし、ノズル36から噴霧される水量を減少させる。ノズル36から噴霧される水量が減ると、還気17に混入される水分の量が少なくなり、加湿空気18の湿度が下降する。湿度が下降した加湿空気18はミキシングチャンバーにおいて外気25と混合される。加湿空気18の湿度が下降する結果、加湿空気18と外気25とを混合した混合空気26の湿度も下降する。
ステップ20(S−20)において待ち時間が経過していないと判断すると、コントローラ15は、ノズル36から噴霧する減少を増加させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。具体的には、先に求めた第1露点温度DP1と第1露点温度目標値とを比較し、先に求めた第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較するとともに、先に求めた第2相対湿度RH2と第2相対湿度目標値とを比較し、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのうちの少なくとも1つがそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を減少させた後、コントローラ15は、ステップ11(S−11)からの手順を繰り返す。具体的には、湿度が下降した混合空気26の乾球温度が乾球温度測定第1センサ13によって計測され、その乾球温度がコントローラ15に入力され、湿度が下降した混合空気26の露点温度が露点温度測定第1センサ14によって計測され、その露点温度がコントローラ15に入力される。さらに、湿度が下降した加湿空気18の乾球温度が乾球温度測定第2センサ22によって計測され、その乾球温度がコントローラ15に入力され、湿度が下降した加湿空気18の露点温度が露点温度測定第2センサ23によって計測され、その露点温度がコントローラ15に入力される。
コントローラ15は、混合空気26の乾球温度の移動平均を算出して第1乾球温度DB1を求め、混合空気26の露点温度の移動平均を算出して第1露点温度DP1を求めるとともに、加湿空気18の乾球温度の移動平均を算出して第2乾球温度DB2を求め、加湿空気18の露点温度の移動平均を算出して第2露点温度DP2を求める(S−11)。さらに、第1乾球温度DB1と第1露点温度DP1とを空気線図に当て嵌めて第1相対湿度RH1を求め(第1需要手段)、第2乾球温度DB2と第2露点温度DP2とを空気線図に当て嵌めて第2相対湿度RH2を求める(第2需要手段)(S−12)。次に、第1露点温度DP1と第1露点温度目標値とを比較し、第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較するとともに、第2相対湿度RH2と第2相対湿度目標値とを比較し、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのうちの少なくとも1つがそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を減少させた後、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのすべてがそれらの目標値未満であると判断すると、コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更後のそれよりも増やし、ノズル36から噴霧される水量を増加させる(水量調節手段)。この場合、コントローラ15は、水量の減少を実施してから設定された待ち時間が経過しているかを判断し(S−17)、待ち時間が経過していない場合、ノズル36から噴霧する水量を増加させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。待ち時間が経過している場合は直ちに水量の再増加を実施する(S−18)。コントローラ15は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのうちの少なくとも1つがそれらの目標値の範囲内に入るまで、電磁弁19の開個数を増やし、ノズル36から噴霧する水量を増加させる。
この給気システム10Bおよび給気方法は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのうちの少なくとも1つがそれらの目標値内にある場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量をそのまま維持し、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度とのうちの少なくとも1つが目標値未満であったとしても、ノズル36から噴霧する水量を増加させることはないから、目標湿度の混合空気26を給気対象室16に給気しつつ、ノズル36から噴霧する水量の供給過多を防ぐことができ、送気ダクト11の内周面の濡れや内周面における結露の発生を防ぐことができる。
給気システム10Bおよび供給方法は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とがそれらの目標値未満である場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を増加させるから、目標湿度よりも低い状態にある混合空気26を直ちに目標湿度の混合空気26に変更することができ、目標湿度の混合空気26を給気対象室16に確実に給気することができる。給気システム10Bおよび供給方法は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1と第2相対湿度RH2とのうちの少なくとも1つがそれらの目標値を超過している場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を減少させるから、ノズル36から噴霧する水量の供給過多を直ちに修正することができ、送気ダクト11の内周面の濡れや内周面における結露の発生を確実に防ぐことができる。
この給気システム10Bおよび給気方法は、加湿ユニット22において水量の増減を実施してから所定の待ち時間経過後に、加湿ユニット22において水量の再増減を実施するから、混合空気21の湿度が安定し、混合空気21を目標湿度の混合空気21に確実に変更することができる。給気システム10Bおよび給気方法は、目標の湿度を有する混合空気21を給気対象室17に給気することができるから、給気対象室17における乾燥を防止することができ、給気対象室17の作業性が向上する。また、給気対象室17における静電気の発生を抑制することができるから、引火、回路の静電破壊、ゴミの付着による回路破壊等を予防することができる。
図11は、他の一例として示す給気システム10Cの構成図であり、図12は、空気線図を利用して相対湿度RH1を求める需求手段の一例を説明する図である。図13は、コントローラ15によって実行される水量変更の規則の他の一例を説明する図である。この給気システム10Cおよび給気方法が図1のそれと異なるのは、送気ダクト11に乾球温度測定第1センサ13と露点温度測定第1センサ14とが取り付けられておらず、それらセンサ13,14の替わりに乾球温度測定第3センサ30と相対湿度測定第1センサ31とが取り付けられている点にあり、その他の構成は図1の給気システム10Aと同一であるから、図1と同一の符号を付すことで、この給気システム10Cにおけるその他の構成の説明は省略する。
給気システム10Cは、送気ダクト11、加湿ユニット12、乾球温度測定第3センサ30、相対湿度測定第1センサ31、コントローラ15から形成されている。送気ダクト11は、給気対象室16から流出する還気17を引き取り、還気17に水分を加えた加湿空気18を再び給気対象室16に給気する。送気ダクト11では、還気17が加湿空気18に変わる。送気ダクト11には、図示はしていないが、還気17や加湿空気18を矢印L1で示す方向へ給気するファンが取り付けられている。
乾球温度測定第3センサ30と相対湿度測定第1センサ31とは、加湿ユニット12の上流側に延びる送気ダクト11(給気対象室16と加湿ユニット12との間に延びる送気ダクト11)に設置されている。乾球温度測定第3センサ30と相対湿度測定第1センサ31とは、インターフェイス32を介してコントローラ15に接続されている。乾球温度測定第3センサ30は、還気17の乾球温度を時系列に計測し、計測した乾球温度をコントローラ15に出力する。相対湿度測定第1センサ31は、還気17の相対湿度を時系列に計測し、計測した相対湿度をコントローラ15に出力する。なお、乾球温度測定第3センサ30に替えて、露点温度測定第3センサを使用することもできる。この場合、露点温度測定第3センサは、還気17の露点温度を時系列に計測し、計測した乾球温度をコントローラ15に出力する。
コントローラ15のメモリには、空気線図、第3乾球温度DB3の目標値(加湿目標値)、第1相対湿度RH1の目標値(制限値)、待ち時間(たとえば、10秒または20秒)、加湿ユニット12の下流側(加湿ユニット12と給気対象室16との間に延びる送気ダクト11)の第2絶対湿度DA2[kg/kg]を求める計算式が格納されている。第3乾球温度DB3の目標値、第1相対湿度RH1の目標値は、給気対象室16に給気する加湿空気18の湿度に応じてあらかじめ定められており、所定の範囲で設定される。それらの目標値や待ち時間は、入力装置を介してコントローラ15に入力される。なお、目標値や待ち時間は、任意に設定可能であり、いつでも自由に変更することができる。コントローラ15は、還気17の第3乾球温度DB3や加湿空気の第1相対湿度RH1を監視し、電磁弁19の開個数を監視しつつ、電磁弁19の開個数をコントロールする。
コントローラ15の中央処理部は、乾球温度測定第3センサ30から出力された乾球温度[℃]、相対湿度測定第1センサ31から出力された相対湿度[%]、加湿ユニット12から噴霧する水の水量[kg/h]、加湿ユニット12を通過する風量[m3/h]、加湿ユニット下流側の第1および第2絶対湿度DA1,DA2[kg/kg]、エンタルピー[kcal/kg]に基づいて、加湿ユニット下流側の加湿空気18の第1相対湿度RH1を求める第3需求手段(需求手段)を実行する。中央処理部は、第3乾球温度DB3と第3需求手段によって求めた第1相対湿度RH1とに基づいて、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を調節する水量調節手段を実行する。なお、コントローラ15は、加湿ユニット12を通過する風量が固定ならば、その風量を使用し、加湿ユニット12を通過する風量が可変ならば、たとえばファンのインバータの回転数からその風量を求める。水量は、加湿ユニット12からコントローラ15に出力される。
図1のシステム10Aと同様に、第3需求手段では、乾球温度測定第3センサ30が所定の時間間隔で計測した複数の乾球温度の移動平均を算出し、それら乾球温度の移動平均を第3乾球温度DB3としている。また、第3需求手段では、相対湿度測定第1センサ31が所定の時間間隔で計測した複数の相対湿度の移動平均を算出し、それら相対湿度の移動平均を第3相対湿度RH3としている。給気システム10Bは、第3乾球温度DB3として移動平均を採用することで乾球温度を平均化しつつそれの計測誤差を少なくすることができ、第3相対湿度RH3として移動平均を採用することで、相対湿度を平均化しつつそれの計測誤差を少なくすることができる。
第3需求手段では、算出した第3乾球温度DB3と第3相対湿度RH3とを空気線図に当て嵌めて加湿ユニット12の上流側の第1絶対湿度DA1を求める。具体的に、図12に示すように、算出した第3乾球温度DB3[℃]から縦方向へ第1線分N1を延ばし、算出した第3相対湿度RH3とその第1線分N1との交点から横方向へ第2線分N2を延ばし、その第2線分N2が示す第1絶対湿度DA1[kg/kg]を読み取る。次に、計算式:{水量/(風量/0.83[m3/kg]空気容積)+第1絶対湿度DA1}によって加湿ユニット12の下流側の第2絶対湿度DA2[kg/kg]を求める。求めた第3相対湿度RH3からエンタルピー曲線に向かって第3線分N3を延ばし、計算した第2絶対湿度DA2から横方向へ第4線分N4を延ばし、第3線分N3と第4線分N4との交点を求め、その交点における相対湿度を加湿ユニット12の下流側の第1相対湿度RH1とする。
水量調節手段では、図13に示すように、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値内にある場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量をそのまま維持し、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1とがそれらの目標値未満である場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を増加させる。さらに、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値を超過している場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を減少させる。
第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値内にあるとは、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1とのいずれか一方が目標値内にあり、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1とのいずれか他方が目標値未満である場合、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1と双方が目標値内にある場合である。また、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値を超過している場合とは、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1とのいずれか一方が目標値を超過し、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1とのいずれか他方が目標値内または目標値未満である場合、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値を超過している場合である。
図14は、コントローラ15によって実行されるシステム運転の他の一例を説明するフローチャートであり、図15は、図14から続くフローチャートである。図14,15を参照しつつ、給気システム10Cの運転を説明すると以下のとおりである。給気システム10Cを起動すると、加湿ユニット12、乾球温度測定第3センサ30、相対湿度測定第1センサ31、コントローラ15、ファンが稼動する。コントローラ15は、システム10Cの起動時に初期運転を行う(S−10)。初期運転においてコントローラ15は、あらかじめ設定された第3乾球温度目標値および第1相対湿度目標値をメモリから抽出し、第3乾球温度DB3や第1相対湿度RH1がそれらの目標値に合致するように、フィードバック制御を実行する。
システム10Cが起動すると、ファンによって給気対象室16からの還気17が送気ダクト11に流入し、加湿ユニット12の噴射ノズル36から水が噴霧され、還気17が加湿空気18となって送気ダクト11から給気対象室16に給気される。システム10Cの起動時では、加湿ユニット12につながる電磁弁19の開個数が初期設定の個数で運転される。
システム10Cの運転中、乾球温度測定第3センサ30が計測した還気17の乾球温度がコントローラ15に入力され、相対湿度測定第1センサ31が計測した還気17の相対湿度がコントローラ15に入力される。コントローラ15は、乾球温度の移動平均を算出して第3乾球温度DB3を求め、相対湿度の移動平均を算出して第3相対湿度RH3を求める(S−11)。さらに、第3乾球温度DB3と第2相対湿度RH2とを空気線図に当て嵌めて第1絶対湿度DA1を求め、計算式によって第2絶対湿度DA2[kg/kg]を求めるとともに、求めた第3相対湿度RH3を空気線図に当て嵌めて第1相対湿度RH1を求める(第3需要手段)(S−12)。
コントローラ15は、第3乾球温度DB3と第3乾球温度目標値とを比較し、第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較する。コントローラ15は、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあると判断すると、コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更することなく現状維持し、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量をそのまま維持する(水量調節手段)(S−14)。コントローラ15は、水量を維持した後、システム10AのON/OFFスイッチによって運転を継続するかを判断する(S−15)。システム10AのスイッチがONであるかぎり運転を継続し、ステップ11(S−11)からの手順を繰り返す。システム10AのスイッチがOFFになると、コントローラ15はシステム10Aの運転を停止する。
コントローラ15は、ステップ13(S−13)において第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にないと判断すると、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満であるかを判断する(S−16)。コントローラ15は、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満であると判断すると、待ち時間が経過しているかを判断し(S−17)、待ち時間が経過していると判断すると、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を増加させる(水量調節手段)(S−18)。コントローラ15は、電磁弁19の開個数を初期設定のそれよりも増やし、ノズル36から噴霧される水量を増加させる。ノズル36から噴霧される水量が増えると、還気17に混入される水分の量が多くなり、加湿空気18の湿度が運転当初よりも上昇する。
ステップ17(S−17)において待ち時間が経過していないと判断すると、コントローラ15は、ノズル36から噴霧する水量を増加させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。具体的には、先に求めた第3乾球温度DB3と第3乾球温度目標値とを比較するとともに、先に求めた第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較し、その第3乾球温度DB3とその第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を増加させた後、コントローラ15は、ステップ11(S−11)からの手順を繰り返す。具体的には、湿度が上昇した還気17の乾球温度が乾球温度測定第3センサ30によって計測され、その乾球温度がコントローラ15に入力される。さらに、湿度が上昇した還気17の相対湿度が相対湿度測定第1センサ31によって計測され、その相対湿度がコントローラ15に入力される。コントローラ15は、乾球温度の移動平均を算出して第3乾球温度DB3を求め、相対湿度の移動平均を算出して第3相対湿度RH3を求める(S−11)。さらに、空気線図と計算式とから第1相対湿度RH1を求める(第3需要手段)(S−12)。次に、第3乾球温度DB3と第3乾球温度目標値とを比較するとともに、第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較し、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を増加させた後、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満であると判断すると、コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更後のそれよりもさらに増やし、ノズル36から噴霧される水量を一層増加させる(水量調節手段)。この場合、コントローラ15は、水量の増加を実施してから設定された待ち時間が経過しているかを判断し(S−17)、待ち時間が経過していない場合、ノズル36から噴霧する水量を増加させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。待ち時間が経過している場合は直ちに水量の再増加を実施する(S−18)。コントローラ15は、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内に入るまで、電磁弁19の開個数を増やし、ノズル36から噴霧する水量を増加させる。
ステップ16(S−16)においてコントローラ15は、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満でないと判断すると、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値を超過しているかを判断する(S−19)。第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値を超過していると判断すると、コントローラ15は、待ち時間が経過しているかを判断し(S−20)、待ち時間が経過していると判断すると、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を減少させる(水量調節手段)(S−21)。コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更後のそれよりも少なくし、ノズル36から噴霧される水量を減少させる。ノズル36から噴霧される水量が減ると、還気17に混入される水分の量が少なくなり、加湿空気18の湿度が下降する。
ステップ20(S−20)において待ち時間が経過していないと判断すると、コントローラ15は、ノズル36から噴霧する水量を減少させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。具体的には、先に求めた第3乾球温度DB3と第3乾球温度目標値とを比較するとともに、先に求めた第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較し、その第3乾球温度DB3とその第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を減少させた後、コントローラ15は、ステップ11(S−11)からの手順を繰り返す。具体的には、湿度が下降した還気17の乾球温度が乾球温度測定第3センサ30によって計測され、その乾球温度がコントローラ15に入力される。さらに、湿度が下降した還気の相対湿度が相対湿度測定第2センサ14によって計測され、その相対湿度がコントローラ15に入力される。コントローラ15は、乾球温度の移動平均を算出して第3乾球温度DB3を求め、相対湿度の移動平均を算出して第3相対湿度RH3を求める(S−11)。さらに、空気線図と計算式とから第1相対湿度RH1を求める(第3需要手段)(S−12)。次に、第3乾球温度DB3と第3乾球温度目標値とを比較するとともに、第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較し、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を減少させた後、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満であると判断すると、コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更後のそれよりも増やし、ノズル36から噴霧される水量を増加させる(水量調節手段)。この場合、コントローラ15は、水量の減少を実施してから設定された待ち時間が経過しているかを判断し(S−17)、待ち時間が経過していない場合、ノズル36から噴霧する水量を増加させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。待ち時間が経過している場合は直ちに水量の再増加を実施する(S−18)。コントローラ15は、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内に入るまで、電磁弁19の開個数を増やし、ノズル36から噴霧する水量を増加させる。
給気システム10Cおよび給気方法は、加湿ユニット12の下流側に相対湿度を測定するための相対湿度センサを配置することなく、空気線図や計算式を利用して加湿ユニット12の下流側における第1相対湿度RH1を求めることができるから、水分に弱い相対湿度センサを加湿ユニット12の下流側に設置することによるその測定誤差をなくし、加湿目標値(第3乾球温度目標値)に応じて加湿ユニット12から噴霧する水量を調節しつつ、加湿ユニット12の下流側における第1相対湿度RH1があらかじめ設定された第1相対湿度目標値(制限値)を超えないように加湿ユニット12から噴霧する水量を調節することができる。
給気システム10Cおよび給気方法は、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値内にある場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量をそのまま維持し、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方が目標値未満であったとしても、ノズル36から噴霧する水量を増加させることはないから、目標湿度の加湿空気18を給気対象室16に給気しつつ、ノズル36から噴霧する水量の供給過多を防ぐことができ、送気ダクト11の内周面の濡れや内周面における結露の発生を防ぐことができる。
給気システム10Cおよび給気方法は、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満である場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を増加させるから、目標湿度よりも低い状態にある加湿空気18を直ちに目標湿度の加湿空気18に変更することができ、目標湿度の加湿空気18を給気対象室16に確実に給気することができる。給気システム10Cおよび給気方法は、第3乾球温度DB3と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値を超過している場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を減少させるから、ノズル36から噴霧する水量の供給過多を直ちに修正することができ、送気ダクト11の内周面の濡れや内周面における結露の発生を確実に防ぐことができる。
給気システム10Cおよび給気方法は、加湿ユニット12において水量の増減を実施してから所定の待ち時間経過後に、加湿ユニット12において水量の再増減を実施するから、加湿空気18の湿度が安定し、加湿空気18を目標湿度の加湿空気18に確実に変更することができる。給気システム10Cおよび給気方法は、目標の湿度を有する加湿空気18を給気対象室16に給気することができるから、給気対象室16における乾燥を防止することができ、給気対象室16の作業性が向上する。また、給気対象室16における静電気の発生を抑制することができるから、引火、回路の静電破壊、ゴミの付着による回路破壊等を予防することができる。
図16は、他の一例として示す給気システム10Dの構成図であり、図17は、空気線図を利用して相対湿度RH1を求める需求手段の他の一例を説明する図である。なお、コントローラ15によって実行される水量変更の規則は図1のシステム10Aのそれと同一であるから、図3を援用し、その図示は省略する。この給気システム10Dおよび給気方法が図1のそれと異なるのは、送気ダクト11に乾球温度測定第1センサ13が取り付けられておらず、乾球温度測定第3センサ30と相対湿度測定第1センサ31とが取り付けられている点にあり、その他の構成は図1の給気システム10Aと同一であるから、図1と同一の符号を付すことで、この給気システム10Dにおけるその他の構成の説明は省略する。
給気システム10Dは、送気ダクト11、加湿ユニット12、露点温度測定第1センサ14、乾球温度測定第3センサ30、相対湿度測定第1センサ31、コントローラ15から形成されている。送気ダクト11は、給気対象室16から流出する還気17を引き取り、還気17に水分を加えた加湿空気18を再び給気対象室16に給気する。送気ダクト11では、還気17が加湿空気18に変わる。送気ダクト11には、図示はしていないが、還気17や加湿空気18を矢印L1で示す方向へ給気するファンが取り付けられている。
露点温度測定第1センサ14は、加湿空気18の露点温度を時系列に計測し、計測した露点温度をコントローラ15に出力する。乾球温度測定第3センサ30と相対湿度測定第1センサ31とは、加湿ユニット12の上流側に延びる送気ダクト11(給気対象室16と加湿ユニット12との間に延びる送気ダクト11)に設置されている。乾球温度測定第3センサ30と相対湿度測定第1センサ31とは、インターフェイス32を介してコントローラ15に接続されている。乾球温度測定第3センサ30は、還気17の乾球温度を時系列に計測し、計測した乾球温度をコントローラ15に出力する。相対湿度測定第1センサ31は、還気17の相対湿度を時系列に計測し、計測した相対湿度をコントローラ15に出力する。なお、乾球温度測定第3センサ30に替えて、露点温度測定第3センサを使用することもできる。この場合、露点温度測定第3センサは、還気17の露点温度を時系列に計測し、計測した露点温度をコントローラ15に出力する。
コントローラ15のメモリには、空気線図、第1露点温度DP1の目標値(加湿目標値)、第1相対湿度RH1の目標値(制限値)、待ち時間(たとえば、10秒または20秒)が格納されている。第1露点温度DP1の目標値、第1相対湿度RH1の目標値は、給気対象室16に給気する加湿空気18の湿度に応じてあらかじめ定められており、所定の範囲で設定される。それらの目標値や待ち時間は、入力装置を介してコントローラ15に入力される。なお、目標値や待ち時間は、任意に設定可能であり、いつでも自由に変更することができる。コントローラ15は、加湿空気の第1露点温度DP1や第1相対湿度RH1を監視し、電磁弁19の開個数を監視しつつ、電磁弁19の開個数をコントロールする。
コントローラ15の中央処理部は、露点温度測定第1センサ14から出力された露点温度[℃]、乾球温度測定第3センサ30から出力された乾球温度[℃]、相対湿度測定第1センサ31から出力された相対湿度[%]に基づいて、加湿ユニット下流側の加湿空気18の第1相対湿度RH1を求める第4需求手段(需求手段)を実行する。中央処理部は、第1露点温度DP1と第4需求手段によって求めた第1相対湿度RH1とに基づいて、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を調節する水量調節手段を実行する。
図1,10のシステム10A,10Cと同様に、第3需求手段では、露点温度測定第1センサ14が所定の時間間隔で計測した複数の露点温度の移動平均を算出し、それら露点温度の移動平均を第1露点温度DP1としている。また、第3需求手段では、乾球温度測定第3センサ30が所定の時間間隔で計測した複数の乾球温度の移動平均を算出し、それら乾球温度の移動平均を第3乾球温度DB3としている。さらに、相対湿度測定第1センサ31が所定の時間間隔で計測した複数の相対湿度の移動平均を算出し、それら相対湿度の移動平均を第3相対湿度RH3としている。
第4需求手段では、算出した第3乾球温度DB3と第3相対湿度RH3とを空気線図に当て嵌めて加湿ユニット12の上流側のエンタルピー[kcal/kg]を求め、算出した第1露点温度DP1を空気線図に当て嵌めて加湿ユニット12の下流側の第1相対湿度RH11を求める。具体的に、図17に示すように、算出した第3乾球温度DB3と第3相対湿度RH3との交点からエンタルピー曲線に向かって第1線分N1を延ばし、算出した第1露点温度DP1から縦方向へ第2線分N2を延ばすとともに第2線分N2と相対湿度100%曲線との交点から横方向へ第3線分N3を延ばし、第1線分N1と第3線分N3との交点を求め、その交点における相対湿度を加湿ユニット12の下流側の第1相対湿度RH1とする。
水量調節手段では、図3に示すように、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値内にある場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量をそのまま維持し、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とがそれらの目標値未満である場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を増加させる。さらに、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値を超過している場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を減少させる。
図18は、コントローラ15によって実行されるシステム運転の他の一例を説明するフローチャートであり、図19は、図18から続くフローチャートである。図18,19を参照しつつ、給気システム10Dの運転を説明すると以下のとおりである。給気システム10Dを起動すると、加湿ユニット12、露点温度測定第1センサ14、乾球温度測定第3センサ30、相対湿度測定第1センサ31、コントローラ15、ファンが稼動する。コントローラ15は、システム10Dの起動時に初期運転を行う(S−10)。初期運転においてコントローラ15は、あらかじめ設定された第1露点温度目標値および第1相対湿度目標値をメモリから抽出し、第1露点温度DP1や第1相対湿度RH1がそれらの目標値に合致するように、フィードバック制御を実行する。
システム10Dが起動すると、ファンによって給気対象室16からの還気17が送気ダクト11に流入し、加湿ユニット12の噴射ノズル36から水が噴霧され、還気17が加湿空気18となって送気ダクト11から給気対象室16に給気される。システム10Dの起動時では、加湿ユニット12につながる電磁弁19の開個数が初期設定の個数で運転される。
システム10Dの運転中、露点温度測定第1センサ14が計測した加湿空気18の露点温度がコントローラ15に入力され、乾球温度測定第3センサ30が計測した還気17の乾球温度がコントローラ15に入力されるとともに、相対湿度測定第1センサ31が計測した還気17の相対湿度がコントローラ15に入力される。コントローラ15は、露点温度の移動平均を算出して第1露点温度DP1を求め、乾球温度の移動平均を算出して第3乾球温度DB3を求め、相対湿度の移動平均を算出して第3相対湿度RH3を求める(S−11)。さらに、第1露点温度DP1と第3乾球温度DB3と第3相対湿度RH3とを空気線図に当て嵌めて第1相対湿度RH1を求める(第4需要手段)(S−12)。
コントローラ15は、第1露点温度DP1と第1露点温度目標値とを比較し、第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較する。コントローラ15は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあると判断すると、コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更することなく現状維持し、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量をそのまま維持する(水量調節手段)(S−14)。コントローラ15は、水量を維持した後、システム10AのON/OFFスイッチによって運転を継続するかを判断する(S−15)。システム10AのスイッチがONであるかぎり運転を継続し、ステップ11(S−11)からの手順を繰り返す。システム10AのスイッチがOFFになると、コントローラ15はシステム10Aの運転を停止する。
コントローラ15は、ステップ13(S−13)において第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にないと判断すると、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満であるかを判断する(S−16)。コントローラ15は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満であると判断すると、待ち時間が経過しているかを判断し(S−17)、待ち時間が経過していると判断すると、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を増加させる(水量調節手段)(S−18)。コントローラ15は、電磁弁19の開個数を初期設定のそれよりも増やし、ノズル36から噴霧される水量を増加させる。ノズル36から噴霧される水量が増えると、還気17に混入される水分の量が多くなり、加湿空気18の湿度が運転当初よりも上昇する。
ステップ17(S−17)において待ち時間が経過していないと判断すると、コントローラ15は、ノズル36から噴霧する水量を増加させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。具体的には、先に求めた第1露点温度DP1と第1露点温度目標値とを比較するとともに、先に求めた第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較し、その第1露点温度DP1とその第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を増加させた後、コントローラ15は、ステップ11(S−11)からの手順を繰り返す。具体的には、湿度が上昇した加湿空気18の露点温度が露点温度測定第1センサ14によって計測され、その露点温度がコントローラ15に入力される。湿度が上昇した還気17の乾球温度が乾球温度測定第3センサ30によって計測され、その乾球温度がコントローラ15に入力される。さらに、湿度が上昇した還気17の相対湿度が相対湿度測定第1センサ31によって計測され、その相対湿度がコントローラ15に入力される。
コントローラ15は、露点温度の移動平均を算出して第1露点温度DP1を求め、乾球温度の移動平均を算出して第3乾球温度DB3を求めるとともに、相対湿度の移動平均を算出して第3相対湿度RH3を求める(S−11)。さらに、第1露点温度DP1と第3乾球温度DB3と第3相対湿度RH3とを空気線図に当て嵌めて第1相対湿度RH1を求める(第4需要手段)(S−12)。次に、第1露点温度DP1と第1露点温度目標値とを比較するとともに、第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較し、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を増加させた後、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満であると判断すると、コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更後のそれよりもさらに増やし、ノズル36から噴霧される水量を一層増加させる(水量調節手段)。この場合、コントローラ15は、水量の増加を実施してから設定された待ち時間が経過しているかを判断し(S−17)、待ち時間が経過していない場合、ノズル36から噴霧する水量を増加させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。待ち時間が経過している場合は直ちに水量の再増加を実施する(S−18)。コントローラ15は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内に入るまで、電磁弁19の開個数を増やし、ノズル36から噴霧する水量を増加させる。
ステップ16(S−16)においてコントローラ15は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満でないと判断すると、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値を超過しているかを判断する(S−19)。第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値を超過していると判断すると、コントローラ15は、待ち時間が経過しているかを判断し(S−20)、待ち時間が経過していると判断すると、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を減少させる(水量調節手段)(S−21)。コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更後のそれよりも少なくし、ノズル36から噴霧される水量を減少させる。ノズル36から噴霧される水量が減ると、還気17に混入される水分の量が少なくなり、加湿空気18の湿度が下降する。
ステップ20(S−20)において待ち時間が経過していないと判断すると、コントローラ15は、ノズル36から噴霧する水量を減少させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。具体的には、先に求めた第1露点温度DP1と第1露点温度目標値とを比較するとともに、先に求めた第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較し、その第1露点温度DP1とその第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を減少させた後、コントローラ15は、ステップ11(S−11)からの手順を繰り返す。具体的には、湿度が下降した加湿空気18の露点温度が露点温度測定第1センサ14によって計測され、その露点温度がコントローラ15に入力される。湿度が下降した還気17の乾球温度が乾球温度測定第3センサ30によって計測され、その乾球温度がコントローラ15に入力される。さらに、湿度が下降した還気17の相対湿度が相対湿度測定第1センサ31によって計測され、その相対湿度がコントローラ15に入力される。
コントローラ15は、露点温度の移動平均を算出して第1露点温度DP1を求め、乾球温度の移動平均を算出して第3乾球温度DB3を求めるとともに、相対湿度の移動平均を算出して第3相対湿度RH3を求める(S−11)。さらに、第1露点温度DP1と第3乾球温度DB3と第3相対湿度RH3とを空気線図に当て嵌めて第1相対湿度RH1を求める(第4需要手段)(S−12)。次に、第1露点温度DP1と第1露点温度目標値とを比較するとともに、第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較し、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を減少させた後、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満であると判断すると、コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更後のそれよりも増やし、ノズル36から噴霧される水量を増加させる(水量調節手段)。この場合、コントローラ15は、水量の減少を実施してから設定された待ち時間が経過しているかを判断し(S−17)、待ち時間が経過していない場合、ノズル36から噴霧する水量を増加させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。待ち時間が経過している場合は直ちに水量の再増加を実施する(S−18)。コントローラ15は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内に入るまで、電磁弁19の開個数を増やし、ノズル36から噴霧する水量を増加させる。
給気システム10Dおよび給気方法は、加湿ユニット12の下流側に相対湿度を測定するための相対湿度センサを配置することなく、空気線図を利用して加湿ユニット12の下流側における第1相対湿度RH1を求めることができるから、水分に弱い相対湿度センサを加湿ユニット12の下流側に設置することによるその測定誤差をなくし、加湿目標値(第1露点温度目標値)に応じて加湿ユニット12から噴霧する水量を調節しつつ、加湿ユニット12の下流側における第1相対湿度RH1があらかじめ設定された第1相対湿度目標値(制限値)を超えないように加湿ユニット12から噴霧する水量を調節することができる。
給気システム10Dおよび給気方法は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値内にある場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量をそのまま維持し、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方が目標値未満であったとしても、ノズル36から噴霧する水量を増加させることはないから、目標湿度の加湿空気18を給気対象室16に給気しつつ、ノズル36から噴霧する水量の供給過多を防ぐことができ、送気ダクト11の内周面の濡れや内周面における結露の発生を防ぐことができる。
給気システム10Dおよび給気方法は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満である場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を増加させるから、目標湿度よりも低い状態にある加湿空気18を直ちに目標湿度の加湿空気18に変更することができ、目標湿度の加湿空気18を給気対象室16に確実に給気することができる。給気システム10Dおよび給気方法は、第1露点温度DP1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値を超過している場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を減少させるから、ノズル36から噴霧する水量の供給過多を直ちに修正することができ、送気ダクト11の内周面の濡れや内周面における結露の発生を確実に防ぐことができる。
給気システム10Dおよび給気方法は、加湿ユニット12において水量の増減を実施してから所定の待ち時間経過後に、加湿ユニット12において水量の再増減を実施するから、加湿空気18の湿度が安定し、加湿空気18を目標湿度の加湿空気18に確実に変更することができる。給気システム10Dおよび給気方法は、目標の湿度を有する加湿空気18を給気対象室16に給気することができるから、給気対象室16における乾燥を防止することができ、給気対象室16の作業性が向上する。また、給気対象室16における静電気の発生を抑制することができるから、引火、回路の静電破壊、ゴミの付着による回路破壊等を予防することができる。
図20は、他の一例として示す給気システム10Eの構成図であり、図21は、空気線図を利用して相対湿度RH1を求める需求手段の他の一例を説明する図である。図22は、コントローラ15によって実行される水量変更の規則の他の一例を説明する図である。この給気システム10Eおよび給気方法が図1のそれと異なるのは、送気ダクト11に露点温度測定第1センサ14が取り付けられておらず、露点温度測定第1センサ14の替わりに相対湿度測定第2センサ33が取り付けられ、乾球温度測定第3センサ30と相対湿度測定第1センサ31とが取り付けられている点、さらに、外気ダクト24が含まれ、その外気ダクト24に乾球温度測定第4センサ34と相対湿度測定第3センサ35とが取り付けられている点にあり、その他の構成は図1の給気システム10Aと同一であるから、図1と同一の符号を付すことで、この給気システム10Eにおけるその他の構成の説明は省略する。
給気システム10Eは、送気ダクト11、加湿ユニット12、外気ダクト24、乾球温度測定第1センサ13、相対湿度測定第2センサ33、乾球温度測定第3センサ30、相対湿度測定第1センサ31、乾球温度測定第4センサ34、相対湿度測定第3センサ35、コントローラ15から形成されている。送気ダクト11は、給気対象室16から流出する還気17を引き取り、加湿空気18に外気25を混合した混合空気26を再び給気対象室16に給気する。送気ダクト11では、還気18が加湿空気19に変わり、加湿空気19と外気20とが混合されて加湿空気19が混合空気21に変わる。送気ダクト11には、図示はしていないが、還気17や加湿空気18、混合空気26を矢印L1で示す方向へ給気するファンが取り付けられている。
外気ダクト24は、加湿ユニット12の噴射ノズル36の下流側に延びる送気ダクト11(加湿ユニット12と給気対象室16との間に延びる送気ダクト11)に連結されている。外気ダクト24は、外気25を取り入れ、その外気25を送気ダクト11内に給気する。外気ダクト24には、図示はしていないが、外気25を矢印L2で示す送気ダクト11に向かって給気するファンが取り付けられている。送気ダクト11と外気ダクト24との連結箇所27には、ミキシングチャンバー(図示せず)が取り付けられている。ミキシングチャンバーでは、外気ダクト24から給気された外気25と加湿空気18とが混合され、混合空気26が作られる。混合空気26は、ミキシングチャンバーから送気ダクト11を通って給気対象室16に給気される。
乾球温度測定第1センサ13と相対湿度測定第2センサ33とは、外気ダクト24(ミキシングチャンバー)の下流側に延びる送気ダクト11に取り付けられている。乾球温度測定第1センサ13と相対湿度測定第2センサ33とは、インターフェイス21を介してコントローラ15に接続されている。乾球温度測定第1センサ13は、混合空気26の乾球温度を時系列に計測し、計測した乾球温度をコントローラ15に出力する。相対湿度測定第2センサ33は、混合空気26の相対湿度を時系列に計測し、計測した相対湿度をコントローラ15に出力する。なお、乾球温度測定第1センサ13に替えて、露点温度測定第1センサを使用することもできる。この場合、露点温度測定第1センサは、混合空気26の露点温度を時系列に計測し、計測した露点温度をコントローラ15に出力する。
乾球温度測定第3センサ30と相対湿度測定第1センサ31とは、加湿ユニット12の上流側に延びる送気ダクト11(給気対象室16と加湿ユニット12との間に延びる送気ダクト11)に設置されている。乾球温度測定第3センサ30と相対湿度測定第1センサ31とは、インターフェイス32を介してコントローラ15に接続されている。乾球温度測定第3センサ30は、還気17の乾球温度を時系列に計測し、計測した乾球温度をコントローラ15に出力する。相対湿度測定第1センサ31は、還気17の相対湿度を時系列に計測し、計測した相対湿度をコントローラ15に出力する。なお、乾球温度測定第3センサ30に替えて、露点温度測定第3センサを使用することもできる。この場合、露点温度測定第3センサは、還気17の露点温度を時系列に計測し、計測した露点温度をコントローラ15に出力する。
乾球温度測定第4センサ34と相対湿度測定第2センサ35とは、外気ダクト24に設置されている。乾球温度測定第4センサ34と相対湿度測定第2センサ35とは、インターフェイス36を介してコントローラ15に接続されている。乾球温度測定第4センサ34は、外気25の乾球温度を時系列に計測し、計測した乾球温度をコントローラ15に出力する。相対湿度測定第2センサ35は、外気25の相対湿度を時系列に計測し、計測した相対湿度をコントローラ15に出力する。なお、乾球温度測定第4センサ34に替えて、露点温度測定第4センサを使用することもできる。露点温度測定第4センサは、外気25の露点温度を時系列に計測し、計測した露点温度をコントローラ15に出力する。
コントローラ15のメモリには、空気線図、第1乾球温度DB1の目標値(加湿目標値)、第1相対湿度RH1の目標値(制限値)、待ち時間(たとえば、10秒または20秒)が格納されている。第1乾球温度DB1の目標値、第1相対湿度RH1の目標値は、給気対象室16に給気する混合空気18の湿度に応じてあらかじめ定められており、所定の範囲で設定される。それらの目標値や待ち時間は、入力装置を介してコントローラ15に入力される。なお、目標値や待ち時間は、任意に設定可能であり、いつでも自由に変更することができる。コントローラ15は、混合空気の第1乾球温度DB1や加湿空気の第1相対湿度RH1を監視し、電磁弁19の開個数を監視しつつ、電磁弁19の開個数をコントロールする。
コントローラ15の中央処理部は、乾球温度測定第1センサ13から出力された乾球温度[℃]、相対湿度測定第2センサ33から出力された相対湿度[%]、乾球温度測定第3センサ30から出力された乾球温度[℃]、相対湿度測定第1センサ31から出力された相対湿度[%]、乾球温度測定第4センサ34から出力された乾球温度[℃]、相対湿度測定第2センサ35から出力された相対湿度[%]に基づいて、加湿ユニット下流側の加湿空気18の第1相対湿度RH1を求める第5需求手段(需求手段)を実行する。中央処理部は、第1乾球温度DB1と第5需求手段によって求めた第1相対湿度RH1とに基づいて、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を調節する水量調節手段を実行する。
図1,10のシステム10A,10Cと同様に、第5需求手段では、乾球温度測定第1センサ13が所定の時間間隔で計測した複数の乾球温度の移動平均を算出し、それら乾球温度の移動平均を第1乾球温度DB1とし、相対湿度測定第2センサ33が所定の時間間隔で計測した複数の相対湿度の移動平均を算出し、それら相対湿度の移動平均を第4相対湿度RH4としている。乾球温度測定第3センサ30が所定の時間間隔で計測した複数の乾球温度の移動平均を算出し、それら乾球温度の移動平均を第3乾球温度DB3とし、相対湿度測定第1センサ31が所定の時間間隔で計測した複数の相対湿度の移動平均を算出し、それら相対湿度の移動平均を第3相対湿度RH3としている。さらに、第5需求手段では、乾球温度測定第4センサ34が所定の時間間隔で計測した複数の乾球温度の移動平均を算出し、それら乾球温度の移動平均を第4乾球温度DB4とし、相対湿度測定第2センサ35が所定の時間間隔で計測した複数の相対湿度の移動平均を算出し、それら相対湿度の移動平均を第5相対湿度RH5としている。
第5需求手段では、算出した第3乾球温度DB3と第3相対湿度RH3とを空気線図に当て嵌めて加湿ユニット12の上流側のエンタルピー[kcal/kg]を求め、算出した第1乾球温度DB1、第4相対湿度RH4、第4乾球温度DB4、第5相対湿度RH5を空気線図に当て嵌めて加湿ユニット12の下流側の第1相対湿度RH11を求める。具体的に、図21に示すように、算出した第3乾球温度DB3と第3相対湿度RH3との交点からエンタルピー曲線に向かって第1線分N1を延ばし、算出した第1乾球温度DB1および第4相対湿度RH4の交点と算出した第4乾球温度DB4および第5相対湿度RH5の交点とを第2線分N2で結び、さらに、第2線分N2を第1線分N1にまで延長して第1線分N1と第2延長線分N2´との交点を求め、その交点における相対湿度を加湿ユニット12の下流側の第1相対湿度RH1とする。
水量調節手段では、図22に示すように、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値内にある場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量をそのまま維持し、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とがそれらの目標値未満である場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を増加させる。さらに、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値を超過している場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を減少させる。
図23は、コントローラ15によって実行されるシステム運転の他の一例を説明するフローチャートであり、図24は、図23から続くフローチャートである。図23,24を参照しつつ、給気システム10Eの運転を説明すると以下のとおりである。給気システム10Eを起動すると、加湿ユニット12、乾球温度測定第1センサ13、相対湿度測定第2センサ33、乾球温度測定第3センサ30、相対湿度測定第1センサ31、乾球温度測定第4センサ34、相対湿度測定第2センサ35、コントローラ15、ファンが稼動する。コントローラ15は、システム10Eの起動時に初期運転を行う(S−10)。初期運転においてコントローラ15は、あらかじめ設定された第1乾球温度目標値および第1相対湿度目標値をメモリから抽出し、第1乾球温度DB1や第1相対湿度RH1がそれらの目標値に合致するように、フィードバック制御を実行する。
システム10Eが起動すると、ファンによって給気対象室16からの還気17が送気ダクト11に流入し、加湿ユニット12の噴射ノズル36から水が噴霧され、還気18が加湿空気18となってミキシングチャンバーに向かう。外気ダクト24からの外気25がミキシングチャンバーに流入し、ミキシングチャンバーにおいて加湿空気18と外気25とが混合され、混合空気26となって送気ダクト11から給気対象室16に給気される。システム10Eの起動時では、加湿ユニット12につながる電磁弁22の開個数が初期設定の個数で運転される。
システム10Eの運転中、乾球温度測定第1センサ13が計測した混合空気26の乾球温度がコントローラ15に入力され、相対湿度測定第2センサ33が計測した混合空気26の相対湿度がコントローラ15に入力される。乾球温度測定第3センサ30が計測した還気17の乾球温度がコントローラ15に入力され、相対湿度測定第1センサ31が計測した還気17の相対湿度がコントローラ15に入力される。さらに、乾球温度測定第4センサ34が計測した外気25の乾球温度がコントローラ15に入力され、相対湿度測定第2センサ35が計測した外気25の相対湿度がコントローラ15に入力される。
コントローラ15は、乾球温度の移動平均を算出して第1乾球温度DB1を求め、相対湿度の移動平均を算出して第4相対湿度RH4を求めるとともに、乾球温度の移動平均を算出して第3乾球温度DB3を求める。さらに、相対湿度の移動平均を算出して第3相対湿度RH3を求め、乾球温度の移動平均を算出して第4乾球温度DB4を求めるとともに、相対湿度の移動平均を算出して第5相対湿度RH5を求める(S−11)。コントローラ15は、第1乾球温度DB1、第4相対湿度RH4、第3乾球温度DB3、第3相対湿度RH3、第4乾球温度DB4、第5相対湿度RH5を空気線図に当て嵌めて第1相対湿度RH1を求める(第5需要手段)(S−12)。
コントローラ15は、第1乾球温度DB1と第1乾球温度目標値とを比較し、第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較する。コントローラ15は、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあると判断すると、コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更することなく現状維持し、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量をそのまま維持する(水量調節手段)(S−14)。
コントローラ15は、水量を維持した後、システム10AのON/OFFスイッチによって運転を継続するかを判断する(S−15)。システム10AのスイッチがONであるかぎり運転を継続し、ステップ11(S−11)からの手順を繰り返す。システム10AのスイッチがOFFになると、コントローラ15はシステム10Aの運転を停止する。
コントローラ15は、ステップ13(S−13)において第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にないと判断すると、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満であるかを判断する(S−16)。コントローラ15は、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満であると判断すると、待ち時間が経過しているかを判断し(S−17)、待ち時間が経過していると判断すると、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を増加させる(水量調節手段)(S−18)。コントローラ15は、電磁弁19の開個数を初期設定のそれよりも増やし、ノズル36から噴霧される水量を増加させる。ノズル36から噴霧される水量が増えると、還気17に混入される水分の量が多くなり、加湿空気18の湿度が運転当初よりも上昇する。
ステップ17(S−17)において待ち時間が経過していないと判断すると、コントローラ15は、ノズル36から噴霧する水量を増加させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。具体的には、先に求めた第1乾球温度DB1と第1乾球温度目標値とを比較するとともに、先に求めた第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較し、その第1乾球温度DB1とその第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を増加させた後、コントローラ15は、ステップ11(S−11)からの手順を繰り返す。具体的には、湿度が上昇した混合空気26の乾球温度が乾球温度測定第1センサ13によって計測され、その乾球温度がコントローラ15に入力され、湿度が上昇した混合空気26の相対湿度が相対湿度測定第2センサ33によって計測され、その相対湿度がコントローラ15に入力される。湿度が上昇した還気17の乾球温度が乾球温度測定第3センサ30によって計測され、その乾球温度がコントローラ15に入力され、湿度が上昇した還気17の相対湿度が相対湿度測定第1センサ31によって計測され、その相対湿度がコントローラ15に入力される。さらに、外気25の乾球温度が乾球温度測定第4センサ34によって計測され、その乾球温度がコントローラ15に入力され、計測した外気25の相対湿度が相対湿度測定第2センサ35によって計測され、その相対湿度がコントローラ15に入力される。
コントローラ15は、乾球温度の移動平均を算出して第1乾球温度DB1を求め、相対湿度の移動平均を算出して第4相対湿度RH4を求めるとともに、乾球温度の移動平均を算出して第3乾球温度DB3を求める。さらに、相対湿度の移動平均を算出して第3相対湿度RH3を求め、乾球温度の移動平均を算出して第4乾球温度DB4を求めるとともに、相対湿度の移動平均を算出して第5相対湿度RH5を求める(S−11)。コントローラ15は、第1乾球温度DB1、第4相対湿度RH4、第3乾球温度DB3、第3相対湿度RH3、第4乾球温度DB4、第5相対湿度RH5を空気線図に当て嵌めて第1相対湿度RH1を求める(第5需要手段)(S−12)。次に、第1乾球温度DB1と第1乾球温度目標値とを比較するとともに、第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較し、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を増加させた後、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満であると判断すると、コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更後のそれよりもさらに増やし、ノズル36から噴霧される水量を一層増加させる(水量調節手段)。この場合、コントローラ15は、水量の増加を実施してから設定された待ち時間が経過しているかを判断し(S−17)、待ち時間が経過していない場合、ノズル36から噴霧する水量を増加させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。待ち時間が経過している場合は直ちに水量の再増加を実施する(S−18)。コントローラ15は、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内に入るまで、電磁弁19の開個数を増やし、ノズル36から噴霧する水量を増加させる。
ステップ16(S−16)においてコントローラ15は、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満でないと判断すると、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値を超過しているかを判断する(S−19)。第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値を超過していると判断すると、コントローラ15は、待ち時間が経過しているかを判断し(S−20)、待ち時間が経過していると判断すると、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を減少させる(水量調節手段)(S−21)。コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更後のそれよりも少なくし、ノズル36から噴霧される水量を減少させる。ノズル36から噴霧される水量が減ると、還気17に混入される水分の量が少なくなり、加湿空気18の湿度が下降する。
ステップ20(S−20)において待ち時間が経過していないと判断すると、コントローラ15は、ノズル36から噴霧する水量を減少させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。具体的には、先に求めた第1乾球温度DB1と第1露点温度目標値とを比較するとともに、先に求めた第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較し、その第1乾球温度DB1とその第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を減少させた後、コントローラ15は、ステップ11(S−11)からの手順を繰り返す。具体的には、湿度が下降した混合空気26の乾球温度が乾球温度測定第1センサ13によって計測され、その乾球温度がコントローラ15に入力され、湿度が下降した混合空気26の相対湿度が相対湿度測定第2センサ33によって計測され、その相対湿度がコントローラ15に入力される。湿度が下降した還気17の乾球温度が乾球温度測定第3センサ30によって計測され、その乾球温度がコントローラ15に入力され、湿度が下降した還気17の相対湿度が相対湿度測定第1センサ31によって計測され、その相対湿度がコントローラ15に入力される。さらに、外気25の乾球温度が乾球温度測定第4センサ34によって計測され、その乾球温度がコントローラ15に入力され、計測した外気25の相対湿度が相対湿度測定第2センサ35によって計測され、その相対湿度がコントローラ15に入力される。
コントローラ15は、乾球温度の移動平均を算出して第1乾球温度DB1を求め、相対湿度の移動平均を算出して第4相対湿度RH4を求めるとともに、乾球温度の移動平均を算出して第3乾球温度DB3を求める。さらに、相対湿度の移動平均を算出して第3相対湿度RH3を求め、乾球温度の移動平均を算出して第4乾球温度DB4を求めるとともに、相対湿度の移動平均を算出して第5相対湿度RH5を求める(S−11)。コントローラ15は、第1乾球温度DB1、第4相対湿度RH4、第3乾球温度DB3、第3相対湿度RH3、第4乾球温度DB4、第5相対湿度RH5を空気線図に当て嵌めて第1相対湿度RH1を求める(第5需要手段)(S−12)。次に、第1乾球温度DB1と第1乾球温度目標値とを比較するとともに、第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較し、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を減少させた後、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満であると判断すると、コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更後のそれよりも増やし、ノズル36から噴霧される水量を増加させる(水量調節手段)。この場合、コントローラ15は、水量の減少を実施してから設定された待ち時間が経過しているかを判断し(S−17)、待ち時間が経過していない場合、ノズル36から噴霧する水量を増加させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。待ち時間が経過している場合は直ちに水量の再増加を実施する(S−18)。コントローラ15は、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内に入るまで、電磁弁19の開個数を増やし、ノズル36から噴霧する水量を増加させる。
給気システム10Eおよび給気方法は、加湿ユニット12の下流側に相対湿度を測定するための相対湿度センサを配置することなく、空気線図を利用して加湿ユニット12の下流側における第1相対湿度RH1を求めることができるから、水分に弱い相対湿度センサを加湿ユニット12の下流側に設置することによるその測定誤差をなくし、加湿目標値(第1乾球温度目標値)に応じて加湿ユニット12から噴霧する水量を調節しつつ、加湿ユニット12の下流側における第1相対湿度RH1があらかじめ設定された第1相対湿度目標値(制限値)を超えないように加湿ユニット12から噴霧する水量を調節することができる。
給気システム10Eおよび給気方法は、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値内にある場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量をそのまま維持し、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方が目標値未満であったとしても、ノズル36から噴霧する水量を増加させることはないから、目標湿度の加湿空気18を給気対象室16に給気しつつ、ノズル36から噴霧する水量の供給過多を防ぐことができ、送気ダクト11の内周面の濡れや内周面における結露の発生を防ぐことができる。
給気システム10Eおよび給気方法は、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満である場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を増加させるから、目標湿度よりも低い状態にある加湿空気18を直ちに目標湿度の加湿空気18に変更することができ、目標湿度の加湿空気18を給気対象室16に確実に給気することができる。給気システム10Eおよび給気方法は、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値を超過している場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を減少させるから、ノズル36から噴霧する水量の供給過多を直ちに修正することができ、送気ダクト11の内周面の濡れや内周面における結露の発生を確実に防ぐことができる。
給気システム10Eおよび給気方法は、加湿ユニット12において水量の増減を実施してから所定の待ち時間経過後に、加湿ユニット12において水量の再増減を実施するから、加湿空気18の湿度が安定し、加湿空気18を目標湿度の加湿空気18に確実に変更することができる。給気システム10Eおよび給気方法は、目標の湿度を有する加湿空気18を給気対象室16に給気することができるから、給気対象室16における乾燥を防止することができ、給気対象室16の作業性が向上する。また、給気対象室16における静電気の発生を抑制することができるから、引火、回路の静電破壊、ゴミの付着による回路破壊等を予防することができる。
図25は、他の一例として示す給気システム10Fの構成図であり、図26は、空気線図を利用して相対湿度RH1を求める需求手段の他の一例を説明する図である。なお、コントローラ15によって実行される水量変更の規則は図20のシステム10Eのそれと同一であるから、図22を援用し、その図示は省略する。この給気システム10Fおよび給気方法が図1のそれと異なるのは、送気ダクト11に露点温度測定第1センサ14が取り付けられておらず、露点温度測定第1センサ14の替わりに相対湿度測定第4センサ33が取り付けられている点、さらに、外気ダクト24が含まれ、その外気ダクト24に乾球温度測定第4センサ34と相対湿度測定第2センサ35とが取り付けられている点にあり、その他の構成は図1の給気システム10Aと同一であるから、図1と同一の符号を付すことで、この給気システム10Fにおけるその他の構成の説明は省略する。
給気システム10Fは、送気ダクト11、加湿ユニット12、外気ダクト24、乾球温度測定第1センサ13、相対湿度測定第4センサ33、乾球温度測定第4センサ34、相対湿度測定第2センサ35、コントローラ15から形成されている。送気ダクト11は、給気対象室16から流出する還気17を引き取り、加湿空気18に外気25を混合した混合空気26を再び給気対象室16に給気する。送気ダクト11では、還気18が加湿空気19に変わり、加湿空気19と外気20とが混合されて加湿空気19が混合空気21に変わる。送気ダクト11には、図示はしていないが、還気17や加湿空気18、混合空気26を矢印L1で示す方向へ給気するファンが取り付けられている。
外気ダクト24は、加湿ユニット12の噴射ノズル36の下流側に延びる送気ダクト11(加湿ユニット12と給気対象室16との間に延びる送気ダクト11)に連結されている。外気ダクト24は、外気25を取り入れ、その外気25を送気ダクト11内に給気する。外気ダクト24には、図示はしていないが、外気25を矢印L2で示す送気ダクト11に向かって給気するファンが取り付けられている。送気ダクト11と外気ダクト24との連結箇所27には、ミキシングチャンバー(図示せず)が取り付けられている。ミキシングチャンバーでは、外気ダクト24から給気された外気25と加湿空気18とが混合され、混合空気26が作られる。混合空気26は、ミキシングチャンバーから送気ダクト11を通って給気対象室16に給気される。
乾球温度測定第1センサ13と相対湿度測定第2センサ33とは、外気ダクト24(ミキシングチャンバー)の下流側に延びる送気ダクト11に取り付けられている。乾球温度測定第1センサ13と相対湿度測定第2センサ33とは、インターフェイス21を介してコントローラ15に接続されている。乾球温度測定第1センサ13は、混合空気26の乾球温度を時系列に計測し、計測した乾球温度をコントローラ15に出力する。相対湿度測定第2センサ33は、混合空気26の相対湿度を時系列に計測し、計測した相対湿度をコントローラ15に出力する。なお、乾球温度測定第1センサ13に替えて、露点温度測定第1センサを使用することもできる。この場合、露点温度測定第1センサは、混合空気26の露点温度を時系列に計測し、計測した露点温度をコントローラ15に出力する。
乾球温度測定第4センサ34と相対湿度測定第2センサ35とは、外気ダクト24に設置されている。乾球温度測定第4センサ34と相対湿度測定第2センサ35とは、インターフェイス36を介してコントローラ15に接続されている。乾球温度測定第4センサ34は、外気25の乾球温度を時系列に計測し、計測した乾球温度をコントローラ15に出力する。相対湿度測定第2センサ35は、外気25の相対湿度を時系列に計測し、計測した相対湿度をコントローラ15に出力する。なお、乾球温度測定第4センサ34に替えて、露点温度測定第4センサを使用することもできる。この場合、露点温度測定第4センサは、外気25の露点温度を時系列に計測し、計測した露点温度をコントローラ15に出力する。
コントローラ15のメモリには、空気線図、第1乾球温度DB1の目標値(加湿目標値)、第1相対湿度RH1の目標値(制限値)、待ち時間(たとえば、10秒または20秒)が格納されている。第1乾球温度DB1の目標値、第1相対湿度RH1の目標値は、給気対象室16に給気する混合空気18の湿度に応じてあらかじめ定められており、所定の範囲で設定される。それらの目標値や待ち時間は、入力装置を介してコントローラ15に入力される。なお、目標値や待ち時間は、任意に設定可能であり、いつでも自由に変更することができる。コントローラ15は、混合空気の第1乾球温度DB1や加湿空気の第1相対湿度RH1を監視し、電磁弁19の開個数を監視しつつ、電磁弁19の開個数をコントロールする。
コントローラ15の中央処理部は、乾球温度測定第1センサ13から出力された乾球温度[℃]、相対湿度測定第2センサ33から出力された相対湿度[%]、乾球温度測定第4センサ34から出力された乾球温度[℃]、相対湿度測定第2センサ35から出力された相対湿度[%]、加湿ユニット12の上流側に延びる送気ダクト11を通過する風量[m3/h]、外気ダクト24を通過する風量[m3/h]に基づいて、加湿ユニット下流側の加湿空気18の第1相対湿度RH1を求める第6需求手段(需求手段)を実行する。中央処理部は、第1乾球温度DB1と第6需求手段によって求めた第1相対湿度RH1とに基づいて、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を調節する水量調節手段を実行する。なお、コントローラ15は、送気ダクト11や外気ダクト24を通過する風量が固定ならば、その風量を使用し、送気ダクト11や外気ダクト24を通過する風量が可変ならば、たとえばファンのインバータの回転数からその風量を求める。
図1,19のシステム10A,10Eと同様に、第6需求手段では、乾球温度測定第1センサ13が所定の時間間隔で計測した複数の乾球温度の移動平均を算出し、それら乾球温度の移動平均を第1乾球温度DB1とし、相対湿度測定第2センサ33が所定の時間間隔で計測した複数の相対湿度の移動平均を算出し、それら相対湿度の移動平均を第4相対湿度RH4としている。さらに、第6需求手段では、乾球温度測定第4センサ34が所定の時間間隔で計測した複数の乾球温度の移動平均を算出し、それら乾球温度の移動平均を第4乾球温度DB4とし、相対湿度測定第2センサ35が所定の時間間隔で計測した複数の相対湿度の移動平均を算出し、それら相対湿度の移動平均を第5相対湿度RH5としている。
第6需求手段では、算出した第1乾球温度DB1、第4相対湿度RH4、第4乾球温度DB4、第5相対湿度RH5を空気線図に当て嵌めて加湿ユニット12の下流側の第1相対湿度RH11を求める。具体的に、図26に示すように、算出した第1乾球温度DB1および第4相対湿度RH4の交点と算出した第4乾球温度DB4および第5相対湿度RH5との交点とを第1線分N1で結び、加湿ユニット12の上流側に延びる送気ダクト11を通過する風量と外気ダクト24を通過する風量との比を求め、第1線分N1の長さにその比を乗算して第2線分N2の長さを求める。次に、求めた長さの第2線分N2を第1線分N1の交点(第1乾球温度DB1と第4相対湿度RH4との交点)から延長し、第2線分N2のその延びた先端における点の相対湿度を加湿ユニット12の下流側の第1相対湿度RH1とする。たとえば、第1線分N1の長さを(x)、送気ダクト11を通過する風量を(a)、外気ダクト24を通過する風量(b)、第2線分N2の長さを(y)とすると、計算式:(y)=(x)×((b)÷(a))で算出する。
水量調節手段では、図22に示すように、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値内にある場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量をそのまま維持し、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とがそれらの目標値未満である場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を増加させる。さらに、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値を超過している場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を減少させる。
図27は、コントローラ15によって実行されるシステム運転の他の一例を説明するフローチャートであり、図28は、図27から続くフローチャートである。図27,28を参照しつつ、給気システム10Fの運転を説明すると以下のとおりである。給気システム10Fを起動すると、加湿ユニット12、乾球温度測定第1センサ13、相対湿度測定第2センサ33、乾球温度測定第4センサ34、相対湿度測定第2センサ35、コントローラ15、ファンが稼動する。コントローラ15は、システム10Fの起動時に初期運転を行う(S−10)。初期運転においてコントローラ15は、あらかじめ設定された第1乾球温度目標値および第1相対湿度目標値をメモリから抽出し、第1乾球温度DB1や第1相対湿度RH1がそれらの目標値に合致するように、フィードバック制御を実行する。
システム10Fが起動すると、ファンによって給気対象室16からの還気17が送気ダクト11に流入し、加湿ユニット12の噴射ノズル36から水が噴霧され、還気18が加湿空気18となってミキシングチャンバーに向かう。外気ダクト24からの外気25がミキシングチャンバーに流入し、ミキシングチャンバーにおいて加湿空気18と外気25とが混合され、混合空気26となって送気ダクト11から給気対象室16に給気される。システム10Fの起動時では、加湿ユニット12の電磁弁22の開個数が初期設定の個数で運転される。
システム10Fの運転中、乾球温度測定第1センサ13が計測した混合空気26の乾球温度がコントローラ15に入力され、相対湿度測定第2センサ33が計測した混合空気26の相対湿度がコントローラ15に入力される。さらに、乾球温度測定第4センサ34が計測した外気25の乾球温度がコントローラ15に入力され、相対湿度測定第2センサ35が計測した外気25の相対湿度がコントローラ15に入力される。
コントローラ15は、乾球温度の移動平均を算出して第1乾球温度DB1を求め、相対湿度の移動平均を算出して第4相対湿度RH4を求める。さらに、乾球温度の移動平均を算出して第4乾球温度DB4を求め、相対湿度の移動平均を算出して第5相対湿度RH5を求める(S−11)。コントローラ15は、第1乾球温度DB1、第4相対湿度RH4、第4乾球温度DB4、第5相対湿度RH5を空気線図に当て嵌めるとともに、計算式:(y)=(x)×((b)÷(a))によって第2線分N2の長さを求め、求めた長さの第2線分N2を第1線分N1の交点から延長し、第2線分N2のその延びた先端における点の第1相対湿度RH1を求める(第6需要手段)(S−12)。
コントローラ15は、第1乾球温度DB1と第1乾球温度目標値とを比較し、第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較する。コントローラ15は、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあると判断すると、コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更することなく現状維持し、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量をそのまま維持する(水量調節手段)(S−14)。
コントローラ15は、水量を維持した後、システム10AのON/OFFスイッチによって運転を継続するかを判断する(S−15)。システム10AのスイッチがONであるかぎり運転を継続し、ステップ11(S−11)からの手順を繰り返す。システム10AのスイッチがOFFになると、コントローラ15はシステム10Aの運転を停止する。
コントローラ15は、ステップ13(S−13)において第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にないと判断すると、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満であるかを判断する(S−16)。コントローラ15は、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満であると判断すると、待ち時間が経過しているかを判断し(S−17)、待ち時間が経過していると判断すると、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を増加させる(水量調節手段)(S−18)。コントローラ15は、電磁弁19の開個数を初期設定のそれよりも増やし、ノズル36から噴霧される水量を増加させる。ノズル36から噴霧される水量が増えると、還気17に混入される水分の量が多くなり、加湿空気18の湿度が運転当初よりも上昇する。
ステップ17(S−17)において待ち時間が経過していないと判断すると、コントローラ15は、ノズル36から噴霧する水量を増加させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。具体的には、先に求めた第1乾球温度DB1と第1乾球温度目標値とを比較するとともに、先に求めた第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較し、その第1乾球温度DB1とその第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を増加させた後、コントローラ15は、ステップ11(S−11)からの手順を繰り返す。具体的には、湿度が上昇した混合空気26の乾球温度が乾球温度測定第1センサ13によって計測され、その乾球温度がコントローラ15に入力され、湿度が上昇した混合空気26の相対湿度が相対湿度測定第2センサ33によって計測され、その相対湿度がコントローラ15に入力される。外気25の乾球温度が乾球温度測定第4センサ34によって計測され、その乾球温度がコントローラ15に入力され、計測した外気25の相対湿度が相対湿度測定第2センサ35によって計測され、その相対湿度がコントローラ15に入力される。
コントローラ15は、乾球温度の移動平均を算出して第1乾球温度DB1を求め、相対湿度の移動平均を算出して第4相対湿度RH4を求める。さらに、乾球温度の移動平均を算出して第4乾球温度DB4を求め、相対湿度の移動平均を算出して第5相対湿度RH5を求める(S−11)。コントローラ15は、第1乾球温度DB1、第4相対湿度RH4、第4乾球温度DB4、第5相対湿度RH5を空気線図に当て嵌めるとともに、前記計算式によって第2線分N2の長さを求め、求めた長さの第2線分N2を第1線分N1の交点から延長し、第1線分N1のその延びた先端における点の第1相対湿度RH1を求める(第6需要手段)(S−12)。
ノズル36から噴霧する水量を増加させた後、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満であると判断すると、コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更後のそれよりもさらに増やし、ノズル36から噴霧される水量を一層増加させる(水量調節手段)。この場合、コントローラ15は、水量の増加を実施してから設定された待ち時間が経過しているかを判断し(S−17)、待ち時間が経過していない場合、ノズル36から噴霧する水量を増加させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。待ち時間が経過している場合は直ちに水量の再増加を実施する(S−18)。コントローラ15は、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内に入るまで、電磁弁19の開個数を増やし、ノズル36から噴霧する水量を増加させる。
ステップ16(S−16)においてコントローラ15は、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満でないと判断すると、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値を超過しているかを判断する(S−19)。第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値を超過していると判断すると、コントローラ15は、待ち時間が経過しているかを判断し(S−20)、待ち時間が経過していると判断すると、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を減少させる(水量調節手段)(S−21)。コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更後のそれよりも少なくし、ノズル36から噴霧される水量を減少させる。ノズル36から噴霧される水量が減ると、還気17に混入される水分の量が少なくなり、加湿空気18の湿度が下降する。
ステップ20(S−20)において待ち時間が経過していないと判断すると、コントローラ15は、ノズル36から噴霧する水量を減少させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。具体的には、先に求めた第1乾球温度DB1と第1露点温度目標値とを比較するとともに、先に求めた第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較し、その第1乾球温度DB1とその第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を減少させた後、コントローラ15は、ステップ11(S−11)からの手順を繰り返す。具体的には、湿度が下降した混合空気26の乾球温度が乾球温度測定第1センサ13によって計測され、その乾球温度がコントローラ15に入力され、湿度が下降した混合空気26の相対湿度が相対湿度測定第2センサ33によって計測され、その相対湿度がコントローラ15に入力される。さらに、外気25の乾球温度が乾球温度測定第4センサ34によって計測され、その乾球温度がコントローラ15に入力され、計測した外気25の相対湿度が相対湿度測定第2センサ35によって計測され、その相対湿度がコントローラ15に入力される。
コントローラ15は、乾球温度の移動平均を算出して第1乾球温度DB1を求め、相対湿度の移動平均を算出して第4相対湿度RH4を求める。さらに、乾球温度の移動平均を算出して第4乾球温度DB4を求め、相対湿度の移動平均を算出して第5相対湿度RH5を求める(S−11)。コントローラ15は、第1乾球温度DB1、第4相対湿度RH4、第4乾球温度DB4、第5相対湿度RH5を空気線図に当て嵌めるとともに、前記計算式によって第2線分N2の長さを求め、求めた長さの第2線分N2を第1線分N1の交点から延長し、第2線分N2のその延びた先端における点の第1相対湿度RH1を求める(第6需要手段)(S−12)。次に、第1乾球温度DB1と第1乾球温度目標値とを比較するとともに、第1相対湿度RH1と第1相対湿度目標値とを比較し、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内にあるかを判断する(S−13)。
ノズル36から噴霧する水量を減少させた後、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満であると判断すると、コントローラ15は、電磁弁19の開個数を変更後のそれよりも増やし、ノズル36から噴霧される水量を増加させる(水量調節手段)。この場合、コントローラ15は、水量の減少を実施してから設定された待ち時間が経過しているかを判断し(S−17)、待ち時間が経過していない場合、ノズル36から噴霧する水量を増加させることなく、ステップ13(S−13)からの手順を繰り返す。待ち時間が経過している場合は直ちに水量の再増加を実施する(S−18)。コントローラ15は、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値の範囲内に入るまで、電磁弁19の開個数を増やし、ノズル36から噴霧する水量を増加させる。
給気システム10Fおよび給気方法は、加湿ユニット12の下流側に相対湿度を測定するための相対湿度センサを配置することなく、空気線図を利用して加湿ユニット12の下流側における第1相対湿度RH1を求めることができるから、水分に弱い相対湿度センサを加湿ユニット12の下流側に設置することによるその測定誤差をなくし、加湿目標値(第1乾球温度目標値)に応じて加湿ユニット12から噴霧する水量を調節しつつ、加湿ユニット12の下流側における第1相対湿度RH1があらかじめ設定された第1相対湿度目標値(制限値)を超えないように加湿ユニット12から噴霧する水量を調節することができる。
給気システム10Fおよび給気方法は、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値内にある場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量をそのまま維持し、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方が目標値未満であったとしても、ノズル36から噴霧する水量を増加させることはないから、目標湿度の加湿空気18を給気対象室16に給気しつつ、ノズル36から噴霧する水量の供給過多を防ぐことができ、送気ダクト11の内周面の濡れや内周面における結露の発生を防ぐことができる。
給気システム10Fおよび給気方法は、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1との双方がそれらの目標値未満である場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を増加させるから、目標湿度よりも低い状態にある加湿空気18を直ちに目標湿度の加湿空気18に変更することができ、目標湿度の加湿空気18を給気対象室16に確実に給気することができる。給気システム10Fおよび給気方法は、第1乾球温度DB1と第1相対湿度RH1とのうちの少なくとも一方がそれらの目標値を超過している場合、加湿ユニット12の噴射ノズル36から噴霧する水量を減少させるから、ノズル36から噴霧する水量の供給過多を直ちに修正することができ、送気ダクト11の内周面の濡れや内周面における結露の発生を確実に防ぐことができる。
給気システム10Fおよび給気方法は、加湿ユニット12において水量の増減を実施してから所定の待ち時間経過後に、加湿ユニット12において水量の再増減を実施するから、加湿空気18の湿度が安定し、加湿空気18を目標湿度の加湿空気18に確実に変更することができる。給気システム10Fおよび給気方法は、目標の湿度を有する加湿空気18を給気対象室16に給気することができるから、給気対象室16における乾燥を防止することができ、給気対象室16の作業性が向上する。また、給気対象室16における静電気の発生を抑制することができるから、引火、回路の静電破壊、ゴミの付着による回路破壊等を予防することができる。