JP5939244B2 - 空調装置及び空調制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、空調装置及び空調制御方法に関し、特に、送気の温度及び湿度を調整する空調装置及び空調制御方法に関する。

自動車用の塗装ブースにおいては、高い塗装品質を維持することが要求される。そのため、ブース内の温度及び湿度を精度よく調整する空調装置を設ける必要がある。
例えば、特許文献１には、取り入れた外気を予め設定した温湿度に調整するために、加熱容量可変の主加熱装置と、加湿容量可変の断熱加湿装置と、冷却容量可変の冷却装置と、加熱容量の微調整が可能な補助加熱装置と、等温加湿を行う補助加湿装置とを備えた空調空気の温湿度制御装置が開示されている。

特許文献１では、外気の状態が低温低湿条件である場合は、空気線図上を、等絶対湿度線に沿って、下限エンタルピ線まで主加熱装置にて加熱し、等エンタルピ線に沿って、下限状態点まで断熱加湿装置にて断熱加湿している。この際、補助加熱装置及び補助加湿装置を使用して温湿度を微調整している。また、外気の状態が高温高湿条件である場合は、空気線図上を、冷却線に沿って、上限状態点の絶対湿度と同じとなるまで冷却装置にて冷却除湿し、等絶対湿度線に沿って、上限状態点まで補助加熱装置にて加熱している。

特開平１１− ８３１２９号公報

特許文献１では、温湿度制御装置は、外気の温湿度条件に応じて空気線図上で４つの領域に範囲分けを行い、外気条件がどの範囲に属するかに応じて、主加熱装置、断熱加湿装置、冷却装置、補助加熱装置及び補助加湿装置の出力を制御している。つまり、特許文献１においては、外気の温湿度条件が４つの領域のうちのどの領域に属するかに応じて、それぞれ異なる状態変化予想線が設定されている。そして、外気の温湿度条件に応じて、主加熱装置、断熱加湿装置、冷却装置、補助加熱装置及び補助加湿装置に対して、異なる制御を行うように構成されている。そのため、特許文献１においては、温度及び湿度の調整のための制御が複雑になっている。

具体的には、特許文献１においては、外気の温湿度条件がどの領域に属するかに応じて、空気線図上で、加熱線、断熱加湿線、冷却線といったような、追従させるべき状態変化予想線が予め定められている。そして、特許文献１にかかる温湿度制御装置は、この状態変化予想線に追従させるように、主加熱装置、断熱加湿装置、冷却装置、補助加熱装置及び補助加湿装置を制御して、空気の温度及び湿度を調整する。しかしながら、例えば、外気温湿度センサの校正が適切でなく実際の温湿度と誤差がある場合に、適切な状態変化予想線を設定することができない。また、特許文献１のように、状態変化予想線に追従させるように制御することによって、必要でない加熱、加湿、冷却が行われるおそれがある。そのため、送気温湿度を目標温湿度に追従させようと各機器を制御する際に、その制御が複雑化してしまう。

本発明の目的は、このような課題を解決するためになされたものであり、外気条件によらないで温度及び湿度の調整のための制御を行うことにより、制御の簡素化を図ることが可能な空調装置及び空調制御方法を提供することにある。

本発明にかかる空調装置は、外気を取り込んで空調対象に送り込まれる送気の温度及び湿度を調整して空調を行う空調装置であって、外気を加熱する加熱装置と、外気に流体を噴霧することによって外気の湿度を調整する湿度調整装置と、目標温度及び目標湿度を設定する演算部と、送気温度と前記目標温度との偏差に基づいて、前記加熱装置及び前記湿度調整装置の少なくとも１つを制御して、送気温度を前記目標温度に追従させるように調節する送気温度調節器と、送気湿度と前記目標湿度との偏差に基づいて、前記加熱装置及び前記湿度調整装置の少なくとも１つを制御して、送気湿度を前記目標湿度に追従させるように調節する送気湿度調節器とを有し、前記演算部は、空気線図上において予め定められた目標上端点と目標下端点とを結ぶ目標曲線を設定し、送気温度及び送気湿度の少なくともいずれかに応じて、前記目標曲線上の点における温度及び湿度を、それぞれ目標温度及び目標湿度と設定するように構成されている。

また、本発明にかかる空調制御方法は、外気を取り込んで空調対象に送り込まれる送気の温度及び湿度を調整して空調を行うために、外気を加熱する加熱装置と、外気に流体を噴霧することによって外気の湿度を調整する湿度調整装置とを有する空調装置によってなされる空調制御方法であって、送気温度及び送気湿度を検出する検出工程と、空気線図上において予め定められた目標上端点と目標下端点とを結ぶ目標曲線を設定し、前記検出された送気温度及び送気湿度の少なくともいずれかに応じて、前記目標曲線上の点における温度及び湿度を、それぞれ目標温度及び目標湿度と設定する演算工程と、送気温度と前記目標温度との偏差に基づいて、前記加熱装置及び前記湿度調整装置の少なくとも１つを制御して、送気温度を前記目標温度に追従させるように調整する送気温度調整工程と、送気湿度と前記目標湿度との偏差に基づいて、前記加熱装置及び前記湿度調整装置の少なくとも１つを制御して、送気湿度を前記目標湿度に追従させるように調整する送気湿度調整工程とを有する。

送気温度及び送気湿度の少なくともいずれかに応じて目標曲線上の点において目標温度及び目標湿度を設定し、送気温度と目標温度との偏差に基づいて送気温度を目標温度に追従させ、送気湿度と目標湿度との偏差に基づいて、送気湿度を目標湿度に追従させることによって、外気の温湿度条件がどの領域に属するかに応じてそれぞれ異なる制御手順を予め設けることなく、送気温度及び送気湿度の調整を行うことが可能となる。したがって、本発明にかかる空調装置は、制御の簡素化を図ることが可能となる。

また、好ましくは、空調装置は、前記湿度調整装置の上流に設けられた前段加熱器と、前記湿度調整装置の下流に設けられた後段加熱器とをさらに有し、前記加熱装置は、前記前段加熱器又は前記後段加熱器に対して加熱空気を供給するように構成されている。
このように構成されることによって、１つの加熱装置で湿度調整装置の前後の空気を加熱することができるので、設備長を短くすることが可能となる。

また、好ましくは、空調装置は、前記加熱装置から前記前段加熱器及び前記後段加熱器のどちらに加熱空気が供給されるかを切り替える切替部をさらに有し、前記演算部は、送気の状態に応じて、前記切替部の切り替え動作を制御するように構成されている。
このように構成されることによって、送気の状態に応じて、外気を加熱するか、又は湿度調整装置によって湿度が調整された空気を加熱するかを切り替えることが可能となる。

また、好ましくは、前記後段加熱器の出力は、前記前段加熱器の出力よりも小さくなるように構成され、前記送気湿度調節器による制御によって送気温度が前記目標温度よりも低くなった場合、前記後段加熱器が加熱を行うように構成されている。
このように構成されていることによって、特に送気条件が高温高湿度である場合に、出力の小さい後段加熱器を用いることによって、加熱エネルギーの消費を抑制することが可能となる。

また、好ましくは、前記演算部は、送気湿度が前記目標下端湿度以上であって前記目標上端湿度以下である場合に、前記目標湿度を当該送気湿度に設定し、前記目標温度を、前記目標曲線上の前記送気湿度における温度に設定するように構成されている。
このように、目標湿度を現在の送気湿度に設定するように構成されていることによって、外気条件に応じて追従すべき状態変化予想線を設定することなく、送気状態点を目標曲線上の目標点に追従させることが可能となる。

また、好ましくは、前記演算部は、送気湿度が前記目標下端点における湿度である目標下端湿度よりも低い場合に、前記目標湿度を前記目標下端湿度に設定し、前記目標温度を前記目標下端点における温度である目標下端温度に設定し、送気湿度が前記目標上端点における湿度である目標上端湿度よりも高い場合に、前記目標湿度を前記目標上端湿度に設定し、前記目標温度を前記目標上端点における温度である目標上端温度に設定する構成されている。
このように構成されることによって、送気の状態に応じて、最も追従しやすい点が目標点に設定される。したがって、効率のよい制御を行うことが可能となる。

本発明によれば、外気条件によらないで温度及び湿度の調整のための制御を行うことにより、制御の簡素化を図ることが可能な空調装置及び空調制御方法を提供できる。

実施の形態１にかかる空調装置の構成を示す図である。 空気線図を例示する図である。 実施の形態１にかかる送気温度調節器の出力と、各機器の出力との関係を示す図である。 実施の形態１にかかる送気湿度調節器の出力と、各機器の出力との関係を示す図である。 実施の形態１にかかる空調装置における空調制御方法を示すフローチャートである。 実施の形態１にかかる空調装置における空調制御方法を示すフローチャートである。 実施の形態１にかかる空調装置における空調制御方法を示すフローチャートである。 送気湿度が目標下端湿度よりも低い場合の動作を説明するための図である。 送気湿度が目標下端湿度と目標上端湿度との間である場合の動作を説明するための図である。 送気湿度が目標下端湿度と目標上端湿度との間である場合の動作を説明するための図である。 送気湿度が目標上端湿度よりも高い場合の動作を説明するための図である。

（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１を用いて、実施の形態１にかかる空調装置１の構成を説明する。空調装置１は、空調室１０と、空調室１０の入口に設けられた給気口２と、空調室の出口に設けられた送気口４を備える。空調装置１は、給気口２から外気を取り込み、空調室１０で空調された空調空気を、送気口４から、例えば塗装ブース等の空調対象エリアへ供給する。

空調室１０内には、前段加熱器１２、後段加熱器１４、除塵装置１６、湿度調整装置２０及び送気ファン２８が設けられている。前段加熱器１２は、湿度調整装置２０の上流側に設けられている。また、後段加熱器１４は、湿度調整装置２０の下流側に設けられている。

前段加熱器１２は、給気口２から取り込まれた外気（空気）を加熱する。後段加熱器１４は、湿度調整装置２０によって湿度が調整された空気を加熱する。ここで、後段加熱器１４の加熱出力は、前段加熱器１２の加熱出力よりも小さくてもよい。つまり、後段加熱器１４は、空調対象エリアへ供給される送気の温度の微調整を行う。言い換えると、前段加熱器１２は、主加熱装置としての機能を有し、後段加熱器１４は、補助加熱装置としての機能を有してもよい。

前段加熱器１２及び後段加熱器１４は、加熱装置２４と切替部２６を介して、ダクト等の流路により接続されている。加熱装置２４は、前段加熱器１２又は後段加熱器１４に対して、加熱された空気（加熱空気）を供給する。つまり、加熱装置２４は、前段加熱器１２を用いて外気を加熱し、後段加熱器１４を用いて送気温度の微調整を行う。言い換えると、１つの加熱装置２４が、外気の加熱及び送気温度の微調整といった２つの機能を有している。これによって、前段加熱器１２及び後段加熱器１４の機器サイズを抑制することができるので、空調装置１の長さを短くすることが可能となる。

また、後述する制御装置１００によって、加熱装置２４の加熱量を制御することができるように構成されている。そして、加熱量を制御することにより、空気の温度上昇を制御できるように構成されている。加熱装置２４は、例えばバーナであってもよく、この場合、燃料の量を調整することによって、加熱量を制御するようにしてもよい。また、加熱装置２４は、例えば電熱器であってもよく、この場合、電力量を調整することによって、加熱量を制御するようにしてもよい。

また、切替部２６は、後述する制御装置１００の制御によって、加熱装置２４から前段加熱器１２及び後段加熱器１４のどちらに加熱空気が供給されるかを切り替えるように構成されている。切替部２６は、例えば切替ダンパによって構成されてもよい。切替部２６は、前段加熱器１２に加熱空気を供給するように制御されると、流路を前段加熱器１２側に変更する。一方、切替部２６は、後段加熱器１４に加熱空気を供給するように制御されると、流路を後段加熱器１４側に変更する。詳しくは後述する。

除塵装置１６は、前段加熱器１２によって加熱された空気中の塵を取り除く。除塵装置１６は、例えばＳＵＳフィルタ、サランネットフィルタ及びロールフィルタ等であるが、これらに限られない。
送気ファン２８は、温度及び湿度の調整がなされた空調空気を、送気口４を介して空調対象エリアへ供給する。

湿度調整装置２０は、除塵装置１６を通過した空気に対して、例えば水等の流体を噴霧することによって、外気（空気）の湿度を調整する。湿度調整装置２０は、例えばワッシャ等のスプレー噴霧式の湿度調整装置であるが、これに限られない。また、噴霧される流体は、水でなくてもよい。なお、湿度調整装置２０の上流側及び下流側にはエリミネータが設けられており、湿度調整装置２０によって噴霧された水が、上流側及び下流側に拡散することを抑制するようになっている。

湿度調整装置２０によって噴霧される水は、ポンプ３２によって供給される。具体的には、ポンプ３２は、水槽３０に貯留された水を吸入し、湿度調整装置２０に設けられたスプレー等の噴霧器２０ａに向けて吐出する。これによって、湿度調整装置２０は、噴霧器２０ａから水を噴霧することができる。また、後述する制御装置１００によって、ポンプ３２の回転数（周波数）を制御することができる。そして、ポンプ３２の回転数を調整することによって、湿度調整装置２０によって噴霧される水の流量を制御することができるようになっている。

また、ポンプ３２の後流には、熱交換器４０が設けられている。この熱交換器４０は、湿度調整装置２０の噴霧水の温度を調整する。具体的には、熱交換器４０には、冷却水調整弁４２を介して冷却水が供給される。そして、熱交換器４０は、ポンプ３２から吐出される水（噴霧水）と、冷却水とによって、熱交換を行う。また、後述する制御装置１００によって、冷却水調整弁４２の開度を制御できる。そして、冷却水調整弁４２の開度を調整することによって、冷却水の流量が制御され、それによって、噴霧水の温度を制御することができるように構成されている。
このように、空調装置１は、湿度調整装置２０の流量及び水温を調整することによって、空気の湿度及び温度を制御できるように構成されている。

送気口４の近傍には送気温度検出器５６及び送気湿度検出器５８が設けられている。送気温度検出器５６は、例えば温度センサであって、送気温度Ｔαを検出する。送気湿度検出器５８は、例えば湿度センサであって、送気湿度Ｍαを検出する。なお、湿度を示すパラメータとしては、代表的なものとしては露点温度が挙げられるが、例えば、湿度を示すパラメータは、湿球温度であってもよく、相対湿度であってもよく、絶対湿度であってもよい。

制御装置１００（制御部）は、演算装置１０２（演算部）、送気温度調節器１１０、送気湿度調節器１１２、加熱量選択器１２０及び流量選択器１２２から構成されている。また、制御装置１００の処理は、コンピュータである制御装置１００が備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）の制御によって、プログラムを実行させることによって実現してもよい。より具体的には、制御装置１００に含まれる記録媒体に格納されたプログラムをメモリにロードし、ＣＰＵの制御によってプログラムを実行して実現してもよい。また、制御装置１００の上記構成要素のうちの少なくとも１つ（例えば演算装置１０２）がコンピュータであってもよく、この構成要素が上記のようにプログラムを実行してもよい。

演算装置１０２は、予め、図２に示すような湿り空気線図（以下、単に空気線図と称する）を示す空気線図テーブルを記憶している。演算装置１０２は、空気線図テーブルによって、空気線図上に、温度及び湿度（例えば露点温度等）で定義された状態点を配置する。なお、状態点とは、温度及び湿度（例えば露点温度等）で定義された状態を示す点をいう。

また、演算装置１０２は、予め、目標下端点ａ、目標上端点ｃ及び目標中間点ｂを設定する。具体的には、演算装置１０２は、使用者の操作によって入力された目標下端温度Ｔａ及び目標下端湿度Ｍａを受け付ける。この、目標下端温度Ｔａかつ目標下端湿度Ｍａの状態を示す点を、目標下端点ａ（Ｔａ，Ｍａ）とする。また、演算装置１０２は、使用者の操作によって入力された目標上端温度Ｔｃ及び目標上端湿度Ｍｃを受け付ける。この、目標上端温度Ｔｃかつ目標上端湿度Ｍｃの状態を示す点を、目標上端点ｃ（Ｔｃ，Ｍｃ）とする。さらに、演算装置１０２は、使用者の操作によって入力された目標中間温度Ｔｂ及び目標中間湿度Ｍｂを受け付ける。この、目標中間温度Ｔｂかつ目標中間湿度Ｍｂの状態を示す点を、目標中間点ｂ（Ｔｂ，Ｍｂ）とする。なお、Ｔａ＜Ｔｂ＜Ｔｃであり、Ｍａ＜Ｍｂ＜Ｍｃである。

また、演算装置１０２は、受け付けた目標下端点ａ（Ｔａ，Ｍａ）、目標中間点ｂ（Ｔｂ，Ｍｂ）及び目標上端ｃ（Ｔｃ，Ｍｃ）を、図２に示すように、空気線図上に配置する。そして、演算装置１０２は、目標曲線を設定する。具体的には、目標下端点ａ、目標中間点ｂ及び目標上端ｃを結び、結んだ線を目標曲線Ｌとする。なお、目標曲線Ｌの設定において、目標中間点ｂは用いなくてもよく、目標下端点ａ及び目標上端ｃを結ぶことによって、目標曲線Ｌを設定してもよい。

また、演算装置１０２は、送気の状態に応じて、目標点ｔ（Ｔｔ，Ｍｔ）を設定する。言い換えると、演算装置１０２は、送気温度検出器５６及び送気湿度検出器５８の少なくとも一方の検出結果に応じて、目標温度Ｔｔ及び目標湿度Ｍｔを設定する。具体的には、例えば、演算装置１０２は、送気湿度Ｍαに応じて、目標曲線上の点を目標点ｔとして設定するが、これに限られない。演算装置１０２は、目標温度Ｔｔを送気温度調節器１１０に対して出力し、目標湿度Ｍｔを送気湿度調節器１１２に対して出力する。目標点ｔの設定の具体例については後述する。

また、演算装置１０２は、送気の状態に応じて、切替部２６を制御する。言い換えると、演算装置１０２は、送気温度検出器５６及び送気湿度検出器５８の少なくとも一方の検出結果に応じて、切替部２６に対して、加熱装置２４からの加熱空気を、前段加熱器１２及び後段加熱器１４のどちらに供給させるかを制御する。具体的には、例えば、演算装置１０２は、送気湿度Ｍαに応じて、切替部２６を制御するが、これに限られない。

切替部２６の制御の具体例について説明する。演算装置１０２は、送気湿度検出器５８から、送気湿度Ｍα（を示す信号）を受け付ける。演算装置１０２は、送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃ以下の場合、加熱装置２４からの加熱空気を前段加熱器１２に供給させるように切り替えることを指示する切替信号を切替部２６に対して送信する。一方、演算装置１０２は、送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃよりも大きい場合、加熱装置２４からの加熱空気を後段加熱器１４に供給させるように切り替えることを指示する切替信号を、切替部２６に対して送信する。切替部２６は、切替信号に応じて、前段加熱器１２側に流路を切り替え、又は後段加熱器１４側に流路を切り替える。

なお、送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃ付近で変動する場合に、切替部２６のチャタリングを防止するため、切替閾値についてある程度（例えば露点温度で±１程度）の緩衝域を設けてもよい。つまり、送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃを中心とする緩衝域内で変動する場合、演算装置１０２は、切替部２６に対して切替信号を送信しなくてもよい。

また、本実施の形態では、演算装置１０２は、送気湿度Ｍαと目標上端湿度Ｍｃとの比較に応じて切替部２６を制御したが、これに限られない。例えば、演算装置１０２は、送気湿度Ｍαと目標下端湿度Ｍａとの比較に応じて切替部２６を制御してもよい。つまり、演算装置１０２は、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａよりも小さい場合に前段加熱器１２側に切り替えるように切替部２６を制御し、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａ以上の場合に後段加熱器１４側に切り替えるように切替部２６を制御してもよい。さらに、演算装置１０２は、目標下端湿度Ｍａと目標上端湿度Ｍｃとの間で閾値湿度Ｍｔｈを定め、その閾値湿度Ｍｔｈと送気湿度Ｍαとの比較に応じて切替部２６を制御してもよい。

送気温度調節器１１０は、演算装置１０２から目標温度Ｔｔを受け付ける。また、送気温度調節器１１０は、送気温度検出器５６から送気温度Ｔαを受け付ける。また、送気温度調節器１１０は、目標温度Ｔｔと送気温度Ｔαとの偏差を算出する。そして、送気温度調節器１１０は、目標温度Ｔｔと送気温度Ｔαとの偏差に基づいて、図３に示すように、加熱装置２４の加熱量（実線で示す）又は湿度調整装置２０の噴霧水の流量（破線で示す）を制御する。これによって、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔαを目標温度Ｔｔに追従させるように調節する。なお、送気温度調節器１１０は、例えば、ＰＩＤ調節計で構成されてもよい。

送気温度調節器１１０は、目標温度Ｔｔと送気温度Ｔαとの偏差に基づいて、出力値（０％〜１００％）を算出する。そして、送気温度調節器１１０は、出力値を、加熱装置２４及びポンプ３２に対して出力する。加熱装置２４は、送気温度調節器１１０からの出力が５０％〜１００％の場合に、加熱量を制御するように構成されている。また、ポンプ３２は、送気温度調節器１１０からの出力が０％〜５０％の場合に、回転数を制御するように構成されている。

つまり、送気温度調節器１１０は、その出力が５０％よりも大きく１００％以下である場合、出力が大きいほど、加熱装置２４の加熱量が大きくなるように制御するように構成されている。また、送気温度調節器１１０は、その出力が０％以上で５０％よりも小さい場合、出力が小さいほど、湿度調整装置２０の噴霧水の流量が大きくなるように制御するように構成されている。

また、送気温度調節器１１０は、上述したように、目標温度と送気温度Ｔαとの偏差に応じて、出力を調整するように構成されている。例えば、目標温度Ｔｔと送気温度Ｔαとの偏差をΔＴ＝Ｔｔ−Ｔαとすると、送気温度調節器１１０は、ΔＴの値が大きいほど、出力が大きくなるように構成されてもよい。また、送気温度調節器１１０は、例えば偏差ΔＴを時間で積分した積分値が大きいほど、出力が大きくなるように構成されていてもよい。ここで、送気温度調節器１１０は、ΔＴ＝０の場合に、出力が５０％となるように設定されてもよい。つまり、送気温度調節器１１０は、ΔＴが０より大きければ加熱装置２４の加熱量を制御し、ΔＴが０より小さければ湿度調整装置２０の噴霧水の流量を制御する。

送気湿度調節器１１２は、演算装置１０２から目標湿度Ｍｔを受け付ける。また、送気湿度調節器１１２は、送気湿度検出器５８から送気湿度Ｍαを受け付ける。また、送気湿度調節器１１２は、目標湿度Ｍｔと送気湿度Ｍαとの偏差を算出する。そして、送気湿度調節器１１２は、目標湿度Ｍｔと送気湿度Ｍαとの偏差に基づいて、図４に示すように、加熱装置２４の加熱量（実線で示す）、湿度調整装置２０の噴霧水の流量（破線で示す）又は冷却水調整弁４２の開度（一点鎖線で示す）を制御する。これによって、送気湿度調節器１１２は、送気湿度Ｍαを目標湿度Ｍｔに追従させるように調節する。なお、送気湿度調節器１１２は、例えば、ＰＩＤ調節計で構成されてもよい。

送気湿度調節器１１２は、目標湿度Ｍｔと送気湿度Ｍαとの偏差に基づいて、出力値（０％〜１００％）を算出する。そして、送気湿度調節器１１２は、出力値を、加熱装置２４、ポンプ３２及び冷却水調整弁４２に対して出力する。加熱装置２４は、送気湿度調節器１１２からの出力が５０％〜１００％の場合に、加熱量を制御するように構成されている。また、冷却水調整弁４２は、送気湿度調節器１１２からの出力が２５％〜５０％の場合に、開度を制御するように構成されている。また、ポンプ３２は、送気湿度調節器１１２からの出力が０％〜２５％の場合に、回転数を制御するように構成されている。

つまり、送気湿度調節器１１２は、その出力が５０％よりも大きく１００％以下である場合、出力が大きいほど、加熱装置２４の加熱量が大きくなるように制御するように構成されている。また、送気湿度調節器１１２は、その出力が５０％よりも小さい場合、出力が小さいほど、湿度調整装置２０の冷却水調整弁４２の開度が大きくなるように制御するように構成されている。さらに、冷却水調整弁４２の開度が最大となる出力（例えば２５％）よりも出力が小さい場合、送気湿度調節器１１２は、出力が小さいほど、湿度調整装置２０の噴霧水の流量が大きくなるように制御するように構成されている。上記のように送気湿度調節器１１２が構成されているので、冷却装置を別途設けることなく、送気の湿度及び温度を調整することができる。なお、本実施の形態において、冷却水調整弁４２の開度が最大となる出力は２５％としたが、これに限られず、０〜５０％の任意の出力であってもよい。

送気湿度調節器１１２は、目標湿度と送気湿度Ｍαとの偏差に応じて、出力を調整するように構成されている。例えば、目標湿度Ｍｔと送気湿度Ｍαとの偏差をΔＭ＝Ｍｔ−Ｍαとすると、偏差ΔＭが大きいほど、出力が大きくなるように構成されてもよい。また、送気湿度調節器１１２は、例えば偏差ΔＭを時間で積分した積分値が大きいほど、出力が大きくなるように構成されてもよい。ここで、送気湿度調節器１１２は、ΔＭ＝０の場合に、出力が５０％となるように設定されてもよい。つまり、送気湿度調節器１１２は、ΔＭが０より大きければ加熱装置２４の加熱量を制御し、ΔＭが０より小さければ湿度調整装置２０の噴霧水の流量又は温度を制御する。

加熱量選択器１２０は、送気温度調節器１１０及び送気湿度調節器１１２と、加熱装置２４との間に設けられている。加熱量選択器１２０は、例えばハイセレクタで構成されている。加熱量選択器１２０は、送気温度調節器１１０及び送気湿度調節器１１２から、それぞれの出力値を受け付ける。そして、加熱量選択器１２０は、両者の出力から、加熱装置２４の加熱量が高くなる方の出力を選択して、加熱装置２４に対して出力する。

流量選択器１２２は、送気温度調節器１１０及び送気湿度調節器１１２と、ポンプ３２との間に設けられている。流量選択器１２２は、例えばハイセレクタで構成されている。流量選択器１２２は、送気温度調節器１１０及び送気湿度調節器１１２から、それぞれの出力値を受け付ける。そして、流量選択器１２２は、両者の出力から、ポンプ３２の回転数が高くなる方の出力を選択して、ポンプ３２に対して出力する。なお、流量選択器１２２は、冷却水調整弁４２の開度が最大となる出力に応じて、送気湿度調節器１１２の出力値を乗算してもよい。例えば、冷却水調整弁４２の開度が最大となる出力が２５％である場合、流量選択器１２２は、送気湿度調節器１１２の出力値を２倍（＝５０％／２５％）にして、その２倍の出力値を用いて選択してもよい。

図５〜図７は、空調装置１（特に制御装置１００）における空調制御方法を示すフローチャートである。なお、図５〜図７に示したフローチャートにおいて、工程（ステップ）の順序は、適宜、変更可能であり、また、複数ある工程（ステップ）のうちの１つ以上は、省略されてもよく、複数ある工程（ステップ）のうち、ある工程が終了する前に他の工程が開始してもよい。さらに、複数ある工程（ステップ）の２つ以上は、同時に実行されうる。

図５に示すように、まず、演算装置１０２は、送気温度Ｔα及び送気湿度Ｍαを検出する（Ｓ１０）。具体的には、演算装置１０２は、送気温度検出器５６によって検出された送気温度Ｔαを受け付ける。また、演算装置１０２は、送気湿度検出器５８によって検出された送気湿度Ｍαを受け付ける。

次に、演算装置１０２は、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａよりも小さいか否かを判断する（Ｓ１００）。送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａよりも小さいと判断された場合（Ｓ１００のＹＥＳ）、演算装置１０２は、目標点ｔを目標下端点ａに設定する（Ｓ１０２）。つまり、演算装置１０２は、目標温度Ｔｔを目標下端温度Ｔａに設定し、目標湿度Ｍｔを目標下端湿度Ｍａに設定する。そして、演算装置１０２は、目標温度Ｔｔ（目標下端温度Ｔａ）を送気温度調節器１１０に対して出力し、目標湿度Ｍｔ（目標下端湿度Ｍａ）を送気湿度調節器１１２に対して出力する。

このとき、送気湿度Ｍαは目標上端湿度Ｍｃ以下であるので、演算装置１０２は、切替部２６に対して、前段加熱器１２側に流路を切り替えるように制御する（Ｓ１０４）。これによって、加熱装置２４からの加熱空気は、前段加熱器１２に供給される。

次に、送気湿度調節器１１２は、加湿制御を行う（Ｓ１０６）。具体的には、このとき、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａより低いので、送気湿度調節器１１２は、加熱装置２４の加熱量を制御する。さらに具体的には、送気湿度調節器１１２は、偏差ΔＭ（＝Ｍａ−Ｍα）の符号が正であるので、５０％より大きな出力値を加熱装置２４に対して送信する。このとき、送気湿度調節器１１２は、上述したように、偏差ΔＭの絶対値に応じて、出力値を大きくしてもよい。これによって、加熱装置２４の加熱量が制御される。

次に、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔαが目標下端温度Ｔａよりも低いか否かを判断する（Ｓ１１０）。具体的には、送気温度調節器１１０は、送気温度検出器５６によって検出された送気温度Ｔαと、目標温度Ｔｔに設定された目標下端温度Ｔａとを比較する。そして、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔαが目標下端温度Ｔａよりも低いか否かを判断する。

送気温度Ｔαが目標下端温度Ｔａよりも低いと判断された場合（Ｓ１１０のＹＥＳ）、送気温度調節器１１０は、加熱制御を行う（Ｓ１１２）。Ｓ１１２の工程の後、フローはＳ１０の工程に戻る。具体的には、送気温度調節器１１０は、加熱装置２４の加熱量を制御する。さらに具体的には、送気温度調節器１１０は、偏差ΔＴ（＝Ｔａ−Ｔα）の符号が正であるので、５０％より大きな出力値を加熱装置２４に対して送信する。このとき、送気温度調節器１１０は、上述したように、偏差ΔＴの絶対値に応じて、出力値を大きくしてもよい。これによって、加熱装置２４の加熱量が制御される。

なお、このとき、送気温度調節器１１０及び送気湿度調節器１１２の両方から、５０％より大きな出力値を加熱装置２４に対して送信している。したがって、上述したように、加熱量選択器１２０は、両者の出力から、加熱装置２４の加熱量が高くなる方の出力を選択して、加熱装置２４に対して出力する。

一方、送気温度Ｔαが目標下端温度Ｔａよりも低くないと判断された場合（Ｓ１１０のＮＯ）、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔαが目標下端温度Ｔａよりも大きいか否かを判断する（Ｓ１１４）。送気温度Ｔαが目標下端温度Ｔａよりも大きいと判断された場合（Ｓ１１４のＹＥＳ）、送気温度調節器１１０は、冷却制御を行う（Ｓ１１６）。Ｓ１１６の工程の後、フローはＳ１０の工程に戻る。

具体的には、送気温度調節器１１０は、湿度調整装置２０の噴霧水の流量を制御する。さらに具体的には、送気温度調節器１１０は、偏差ΔＴ（＝Ｔａ−Ｔα）の符号が負であるので、５０％より小さな出力値をポンプ３２に対して送信する。このとき、送気温度調節器１１０は、上述したように、偏差ΔＴの絶対値に応じて、出力値を小さくしてもよい。つまり、送気温度調節器１１０は、偏差ΔＴの絶対値が大きいほど（Ｔαが大きいほど）、出力値を０％に近くなるようにしてもよい。これによって、ポンプ３２の回転数が制御され、したがって、湿度調整装置２０の噴霧水の流量が制御される。

なお、Ｓ１１０及びＳ１１４の工程における送気温度Ｔαと目標温度Ｔｔ（目標下端温度Ｔａ）との比較において、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔαが目標下端温度Ｔａの近傍（例えば±１度程度）にある場合、送気温度Ｔαは目標下端温度Ｔａに一致していると判断してもよい。このことは、以下で説明する他の工程においても同様である。

一方、送気温度Ｔαが目標下端温度Ｔａよりも大きくないと判断された場合（Ｓ１１４のＮＯ）、送気温度Ｔαは目標下端温度Ｔａに一致している。このとき、制御装置１００は、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａ（目標湿度Ｍｔ）に一致したか否かを判断する（Ｓ１２０）。具体的には、送気湿度調節器１１２は、送気湿度Ｍαと目標下端湿度Ｍａを比較して、両者が一致したか否かを判断する。このとき、送気湿度調節器１１２は、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａの近傍（例えば±１度程度）に到達した場合に、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａと一致していると判断してもよい。このことは、以下で説明する他の工程においても同様である。
送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａに一致していない場合（Ｓ１２０のＮＯ）、フローはＳ１０の工程に戻る。

一方、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａに一致した場合（Ｓ１２０のＹＥＳ）、送気温度調節器１１０及び送気湿度調節器１１２は、送気状態点α（Ｔα，Ｍα）が目標点ｔ（目標下端点ａ）の近傍から離れないように、出力を微調整する（Ｓ１３０）。具体的には、このとき、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａに一致し、さらに、送気温度Ｔαが目標下端温度Ｔａに一致している。したがって、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔαが目標下端温度Ｔａの近傍から離れないように、出力を微調整する。同様に、送気湿度調節器１１２は、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａの近傍から離れないように、出力を微調整する。

例えば、Ｓ１３０の工程の間に、送気温度Ｔαが目標下端温度Ｔａの近傍から温度が低くなる方向に離れた場合、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔαを目標下端温度Ｔａに近づけるように、出力を５０％に近づけて、湿度調整装置２０の噴霧水の流量を減少させるように制御する。また、例えば、Ｓ１３０の処理の間に、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａの近傍から湿度が高くなる方向に離れた場合、送気湿度調節器１１２は、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａに近づくように、出力を５０％に近づけて、加熱装置２４の加熱量を減少させるように制御する。

一方、Ｓ１００の工程において、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａよりも小さくないと判断された場合（Ｓ１００のＮＯ）、つまりＭα≧Ｍａの場合、図６に示すように、演算装置１０２は、送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃよりも大きいか否かを判断する（Ｓ２００）。送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃよりも大きくないと判断された場合（Ｓ２００のＮＯ）、つまりＭａ≦Ｍα≦Ｍｃである場合、演算装置１０２は、目標曲線Ｌ上で湿度がＭαである点を、目標点ｔに設定する（Ｓ２０２）。つまり、演算装置１０２は、目標湿度ＭｔをＭαに設定する。また、演算装置１０２は、目標温度Ｔｔを、目標曲線Ｌ上の湿度がＭαにおける温度に設定する。

このとき、送気湿度Ｍαは目標上端湿度Ｍｃ以下であるので、演算装置１０２は、切替部２６に対して、前段加熱器１２側に流路を切り替えるように制御する（Ｓ２０４）。これによって、加熱装置２４からの加熱空気は、前段加熱器１２に供給される。

次に、送気湿度調節器１１２による制御が行われる（Ｓ２０６）。ここで、このとき、送気湿度Ｍαは目標湿度Ｍｔに等しいので、偏差ΔＭ（＝Ｍｔ−Ｍα）は０である。したがって、送気湿度調節器１１２からは、５０％の出力値が各機器に送信される。つまり、Ｍａ≦Ｍα≦Ｍｃである場合、送気湿度調節器１１２は、調湿制御を行わない。なお、送気湿度調節器１１２による調湿制御が行われないので、Ｍａ≦Ｍα≦Ｍｃである場合に、送気湿度調節器１１２が出力しないように構成してもよい。

次に、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔαが目標温度Ｔｔよりも低いか否かを判断する（Ｓ２１０）。具体的には、送気温度調節器１１０は、送気温度検出器５６によって検出された送気温度Ｔαと、目標温度Ｔｔとを比較する。そして、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔαが目標温度Ｔｔよりも低いか否かを判断する。

送気温度Ｔαが目標温度Ｔｔよりも低いと判断された場合（Ｓ２１０のＹＥＳ）、送気温度調節器１１０は、加熱制御を行う（Ｓ２１２）。Ｓ２１２の工程の後、フローはＳ１０の工程に戻る。具体的には、送気温度調節器１１０は、加熱装置２４の加熱量を制御する。さらに具体的には、送気温度調節器１１０は、偏差ΔＴ（＝Ｔｔ−Ｔα）の符号が正であるので、５０％より大きな出力値を加熱装置２４に対して送信する。このとき、送気温度調節器１１０は、上述したように、偏差ΔＴの絶対値に応じて、出力値を大きくしてもよい。これによって、加熱装置２４の加熱量が制御される。

一方、送気温度Ｔαが目標温度Ｔｔよりも低くないと判断された場合（Ｓ２１０のＮＯ）、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔαが目標温度Ｔｔよりも大きいか否かを判断する（Ｓ２１４）。送気温度Ｔαが目標温度Ｔｔよりも大きいと判断された場合（Ｓ２１４のＹＥＳ）、送気温度調節器１１０は、冷却制御を行う（Ｓ２１６）。Ｓ２１６の工程の後、フローはＳ１０の工程に戻る。

具体的には、送気温度調節器１１０は、湿度調整装置２０の噴霧水の流量を制御する。さらに具体的には、送気温度調節器１１０は、偏差ΔＴ（＝Ｔｔ−Ｔα）の符号が負であるので、５０％より小さな出力値をポンプ３２に対して送信する。このとき、送気温度調節器１１０は、上述したように、偏差ΔＴの絶対値に応じて、出力値を小さくしてもよい。つまり、送気温度調節器１１０は、偏差ΔＴの絶対値が大きいほど（Ｔαが大きいほど）、出力値を０％に近くなるようにしてもよい。これによって、ポンプ３２の回転数が制御され、したがって、湿度調整装置２０の噴霧水の流量が制御される。

一方、送気温度Ｔαが目標温度Ｔｔよりも大きくないと判断された場合（Ｓ２１４のＮＯ）、送気温度Ｔαは目標温度Ｔｔに一致している。なお、Ｓ２１０及びＳ２１４の工程における送気温度Ｔαと目標温度Ｔｔとの比較において、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔαが目標下端温度Ｔａの近傍（例えば±１度程度）にある場合、送気温度Ｔαは目標下端温度Ｔａに一致していると判断してもよい。

このとき、上述したように、送気湿度Ｍαは目標湿度Ｍｔに等しい。したがって、送気温度調節器１１０及び送気湿度調節器１１２は、送気状態点α（Ｔα，Ｍα）が目標点ｔの近傍から離れないように、出力を微調整する（Ｓ２３０）。具体的には、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔαが目標温度Ｔｔの近傍から離れないように、出力を微調整する。同様に、送気湿度調節器１１２は、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａの近傍から離れないように、出力を微調整する。

一方、Ｓ２００の工程において、送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃよりも大きいと判断された場合（Ｓ２００のＹＥＳ）、図７に示すように、演算装置１０２は、目標点ｔを目標上端点ｃに設定する（Ｓ３０２）。つまり、演算装置１０２は、目標温度Ｔｔを目標上端温度Ｔｃに設定し、目標湿度Ｍｔを目標上端湿度Ｍｃに設定する。

このとき、送気湿度Ｍαは目標上端湿度Ｍｃより大きいので、演算装置１０２は、切替部２６に対して、後段加熱器１４側に流路を切り替えるように制御する（Ｓ３０４）。これによって、加熱装置２４からの加熱空気は、後段加熱器１４に供給される。

次に、送気湿度調節器１１２は、除湿制御を行う（Ｓ３０６）。具体的には、このとき、送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃより高いので、送気湿度調節器１１２は、冷却水調整弁４２の開度及び湿度調整装置２０の噴霧水の流量を制御する。さらに具体的には、送気湿度調節器１１２は、偏差ΔＭ（＝Ｍｃ−Ｍα）の符号が負であるので、５０％より小さな出力値を、冷却水調整弁４２及びポンプ３２に対して送信する。このとき、送気湿度調節器１１２は、上述したように、偏差ΔＭの絶対値に応じて、出力値を大きくしてもよい。ここで、送気湿度調節器１１２からの出力値が２５％〜５０％のときは、冷却水調整弁４２の開度が制御される。また、送気湿度調節器１１２からの出力値が０％〜２５％のときは、ポンプ３２の回転数、つまり湿度調整装置２０の噴霧水の流量が制御される。これによって、湿度調整装置２０の噴霧水の流量及び温度が制御される。

次に、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔαが目標上端温度Ｔｃよりも低いか否かを判断する（Ｓ３１０）。具体的には、送気温度調節器１１０は、送気温度検出器５６によって検出された送気温度Ｔαと、目標温度Ｔｔに設定された目標上端温度Ｔｃとを比較する。そして、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔαが目標上端温度Ｔｃよりも低いか否かを判断する。

送気温度Ｔαが目標上端温度Ｔｃよりも低いと判断された場合（Ｓ３１０のＹＥＳ）、送気温度調節器１１０は、加熱制御を行う（Ｓ３１２）。Ｓ３１２の工程の後、フローはＳ１０の工程に戻る。具体的には、送気温度調節器１１０は、加熱装置２４の加熱量を制御する。さらに具体的には、送気温度調節器１１０は、偏差ΔＴ（＝Ｔｃ−Ｔα）の符号が正であるので、５０％より大きな出力値を加熱装置２４に対して送信する。このとき、送気温度調節器１１０は、上述したように、偏差ΔＴの絶対値に応じて、出力値を大きくしてもよい。これによって、加熱装置２４の加熱量が制御される。

一方、送気温度Ｔαが目標上端温度Ｔｃよりも低くないと判断された場合（Ｓ３１０のＮＯ）、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔαが目標上端温度Ｔｃよりも大きいか否かを判断する（Ｓ３１４）。送気温度Ｔαが目標上端温度Ｔｃよりも大きいと判断された場合（Ｓ３１４のＹＥＳ）、送気温度調節器１１０は、冷却制御を行う（Ｓ３１６）。Ｓ３１６の工程の後、フローはＳ１０の工程に戻る。

具体的には、送気温度調節器１１０は、湿度調整装置２０の噴霧水の流量を制御する。さらに具体的には、送気温度調節器１１０は、偏差ΔＴ（＝Ｔｃ−Ｔα）の符号が負であるので、５０％より小さな出力値をポンプ３２に対して送信する。このとき、送気温度調節器１１０は、上述したように、偏差ΔＴの絶対値に応じて、出力値を小さくしてもよい。つまり、送気温度調節器１１０は、偏差ΔＴの絶対値が大きいほど（Ｔαが大きいほど）、出力値を０％に近くなるようにしてもよい。これによって、ポンプ３２の回転数が制御され、したがって、湿度調整装置２０の噴霧水の流量が制御される。

なお、このとき、送気温度調節器１１０及び送気湿度調節器１１２の両方から、５０％より小さな出力値をポンプ３２に対して送信している。したがって、上述したように、流量選択器１２２は、両者の出力から、ポンプ３２の回転数が高くなる方の出力を選択して、ポンプ３２に対して出力する。

また、Ｓ３１０及びＳ３１４の工程における送気温度Ｔαと目標温度Ｔｔ（目標上端温度Ｔｃ）との比較において、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔαが目標上端温度Ｔｃの近傍（例えば±１度程度）にある場合、送気温度Ｔαは目標上端温度Ｔｃに一致していると判断してもよい。

一方、送気温度Ｔαが目標上端温度Ｔｃよりも大きくないと判断された場合（Ｓ３１４のＮＯ）、送気温度Ｔαは目標上端温度Ｔｃに一致している。このとき、制御装置１００は、送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃ（目標湿度Ｍｔ）に一致したか否かを判断する（Ｓ３２０）。具体的には、送気湿度調節器１１２は、送気湿度Ｍαと目標上端湿度Ｍｃを比較して、両者が一致したか否かを判断する。このとき、送気湿度調節器１１２は、送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃの近傍（例えば±１度程度）に到達した場合に、送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃと一致していると判断してもよい。送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃに一致していない場合（Ｓ３２０のＮＯ）、フローはＳ１０の工程に戻る。

一方、送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃに一致した場合（Ｓ３２０のＹＥＳ）、送気温度調節器１１０及び送気湿度調節器１１２は、送気状態点α（Ｔα，Ｍα）が目標点ｔ（目標上端点ｃ）の近傍から離れないように、出力を微調整する（Ｓ３３０）。具体的には、このとき、送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃに一致し、さらに、送気温度Ｔαが目標上端温度Ｔｃに一致している。したがって、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔαが目標上端温度Ｔｃの近傍から離れないように、出力を微調整する。同様に、送気湿度調節器１１２は、送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃの近傍から離れないように、出力を微調整する。

以下、上述した空調制御方法によって、空調装置１が送気温度Ｔα及び送気湿度Ｍαを調整する動作について、具体例を挙げて説明する。
図８は、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａよりも低い場合の動作を説明するための図である。図８に示した空気線図において例示するように、送気状態点α１においては、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａよりも低い。したがって、図５に示したＳ１０２の工程において、演算装置１０２は、目標点ｔを目標下端点ａ（Ｔａ，Ｍａ）に設定する。また、図５に示したＳ１０４の工程によって、加熱装置２４からの加熱空気は、前段加熱器１２に供給される。

また、送気状態点α１においては、送気湿度Ｍαは目標下端湿度Ｍａよりも低い。したがって、図５に示したＳ１０６の工程において、送気湿度調節器１１２は、５０％より大きな出力値を加熱装置２４に対して送信して加熱量を制御することによって、加湿制御を行う。また、送気状態点α１においては、送気温度Ｔαは目標下端温度Ｔａよりも低い。したがって、図５に示したＳ１１２の工程において、送気温度調節器１１０は、５０％より大きな出力値を加熱装置２４に対して送信して加熱量を制御することによって、加熱制御を行う。

そして、Ｓ１０〜Ｓ１１２の工程が繰り返されて、矢印Ａ１に示すように送気温度Ｔαが上昇し、送気状態点α２に示すように、送気温度Ｔαが目標下端温度Ｔａに一致する。このとき、偏差ΔＴが０となるので、送気温度調節器１１０の出力は５０％となる。一方、送気湿度Ｍαは目標下端湿度Ｍａよりも低い。したがって、Ｓ１２０の工程からＳ１０の工程に戻り、Ｓ１０６の工程において、送気湿度調節器１１２は、５０％より大きな出力値を加熱装置２４に対して送信して加熱量を制御することによって、加湿制御を行う。これにより、矢印Ａ２に示すように、送気温度Ｔαが目標下端温度Ｔａよりも高くなる。

したがって、図５のＳ１１６の工程において、送気温度調節器１１０は、５０％より小さな出力値をポンプ３２に対して送信して湿度調整装置２０の噴霧水の流量を制御することによって、冷却制御を行う。つまり、このとき、ポンプ３２が動作して、湿度調整装置２０は、噴霧水を噴霧する。このとき、湿度調整装置２０が噴霧水を噴霧することによって、断熱加湿がなされる。このように、Ｓ１０〜Ｓ１１６の工程を繰り返して、湿度調整装置２０の噴霧水の流量を制御し、加熱装置２４（前段加熱器１２）の加熱量を制御することによって、例えば矢印Ａ３〜Ａ５に示すように、送気状態点αは目標下端点ａに追従する。

このようにして、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａよりも低い場合に、送気状態点αを目標点ｔ（目標下端点ａ）に追従させることが可能となる。なお、送気状態点αが目標下端点ａに追従する前に、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａ以上となった場合、空調制御方法のフローは、Ｓ１００のＮＯ及びＳ２００のＮＯにより、図６に示したＳ２０２の工程に進む。これにより、始めは送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａよりも低かったが、制御工程が進むにつれて送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａ以上となった場合でも、以下に示すような方法で、送気状態点αを目標点ｔに追従させることが可能となる。
つまり、外気条件に応じて追従すべき状態変化予想線を設定することなく、送気状態点αを目標曲線Ｌ上の目標点ｔに追従させることが可能となる。

図９は、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａと目標上端湿度Ｍｃとの間である場合の動作を説明するための図である。図９に示した空気線図において例示するように、送気状態点α１（Ｔα１，Ｍα１）においては、送気湿度Ｍα１が目標下端湿度Ｍａ以上であり目標上端湿度Ｍｃ以下である。したがって、図６に示したＳ２０２の工程において、演算装置１０２は、目標点ｔを、目標曲線Ｌ上で湿度がＭα１である点ｔ１（Ｔｔ，Ｍα１）に設定する。また、図６に示したＳ２０４の工程によって、加熱装置２４からの加熱空気は、前段加熱器１２に供給される。

このとき、送気湿度Ｍα１は目標湿度Ｍｔに等しいので、偏差ΔＭ（＝Ｍｔ−Ｍα１）は０である。したがって、上述したように、送気湿度調節器１１２は、調湿制御を行わない。また、図９の例では、送気状態点α１においては、送気温度Ｔα１は、目標温度Ｔｔよりも高い。したがって、図６に示したＳ２１６の工程において、送気温度調節器１１０は、５０％より小さな出力値をポンプ３２に対して送信して湿度調整装置２０の噴霧水の流量を制御することによって、冷却制御を行う。

このとき、湿度調整装置２０が噴霧水を噴霧することによって、断熱加湿がなされる。したがって、送気状態点αは、矢印Ｂ１に示すように、等エンタルピ線に沿って、送気状態点α１から送気状態点α２（Ｔα２，Ｍα２）に遷移する。このとき、Ｓ２０２の工程において、演算装置１０２は、目標点ｔを、目標曲線Ｌ上で湿度がＭα２である点ｔ２（Ｔｔ，Ｍα２）に設定する。

このとき、同様に、送気湿度Ｍα２は目標湿度Ｍｔに等しいので、偏差ΔＭ（＝Ｍｔ−Ｍα２）は０である。したがって、上述したように、送気湿度調節器１１２は、調湿制御を行わない。また、送気状態点α２においても、送気温度Ｔα２は、目標温度Ｔｔよりも高い。したがって、図６に示したＳ２１６の工程において、送気温度調節器１１０は、５０％より小さな出力値をポンプ３２に対して送信して湿度調整装置２０の噴霧水の流量を制御することによって、冷却制御を行う。このとき、同様に断熱加湿がなされるので、送気状態点αは、矢印Ｂ２に示すように、等エンタルピ線に沿って、送気状態点α２から送気状態点α３（Ｔα３，Ｍα３）に遷移する。

以下同様にして、Ｓ１０〜Ｓ２１６の処理が繰り返されることによって、矢印Ｂ３に示すように、送気状態点αは、目標曲線Ｌ上の目標点ｔ４に追従する。このようにして、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａと目標上端湿度Ｍｃとの間であって送気温度Ｔαが目標温度Ｔｔよりも高い場合に、送気状態点αを目標点ｔに追従させることが可能となる。

なお、送気状態点αが目標点ｔに追従する前に、送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃよりも高くなった場合、空調制御方法のフローは、Ｓ１００のＮＯ及びＳ２００のＹＥＳにより、図７に示したＳ３０２の工程に進む。これにより、始めは送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃ以下だったが、制御工程が進むにつれて送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃよりも高くなった場合でも、送気状態点αを目標点ｔに追従させることが可能となる。
つまり、外気条件に応じて追従すべき状態変化予想線を設定することなく、送気状態点αを目標曲線Ｌ上の目標点ｔに追従させることが可能となる。

図１０は、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａと目標上端湿度Ｍｃとの間である場合の動作を説明するための図である。図１０に示した空気線図において例示するように、送気状態点α（Ｔα，Ｍα）においては、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａ以上であり目標上端湿度Ｍｃ以下である。したがって、図９の例と同様に、図６に示したＳ２０２の工程において、演算装置１０２は、目標点ｔを、目標曲線Ｌ上で湿度がＭαである点ｔ（Ｔｔ，Ｍα）に設定する。また、図６に示したＳ２０４の工程によって、加熱装置２４からの加熱空気は、前段加熱器１２に供給される。なお、上述したように、演算装置１０２は、加熱装置２４からの加熱空気が後段加熱器１４に供給されるように、切替部２６を制御してもよい。

このとき、送気湿度Ｍαは目標湿度Ｍｔに等しいので、偏差ΔＭ（＝Ｍｔ−Ｍα）は０である。したがって、上述したように、送気湿度調節器１１２は、調湿制御を行わない。また、図１０の例では、送気状態点αにおいては、送気温度Ｔαは、目標温度Ｔｔよりも低い。したがって、図６に示したＳ２１２の工程において、送気温度調節器１１０は、５０％より大きな出力値を加熱装置２４に対して送信して加熱装置２４の加熱量を制御することによって、加熱制御を行う。

以下、Ｓ１０〜Ｓ２１２工程が繰り返されることによって、送気状態点αは、目標曲線Ｌ上の目標点ｔに追従する。このようにして、送気湿度Ｍαが目標下端湿度Ｍａと目標上端湿度Ｍｃとの間であって送気温度Ｔαが目標温度Ｔｔよりも低い場合に、送気状態点αを目標点ｔに追従させることが可能となる。
つまり、外気条件に応じて追従すべき状態変化予想線を設定することなく、送気状態点αを目標曲線Ｌ上の目標点ｔに追従させることが可能となる。

図１１は、送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃよりも高い場合の動作を説明するための図である。図１１に示した空気線図において例示するように、送気状態点α１においては、送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃよりも低い。したがって、図７に示したＳ３０２の工程において、演算装置１０２は、目標点ｔを目標上端点ｃ（Ｔｃ，Ｍｃ）に設定する。また、図７に示したＳ３０４の工程によって、加熱装置２４からの加熱空気は、後段加熱器１４に供給される。

また、送気状態点α１においては、送気湿度Ｍαは目標上端湿度Ｍｃよりも高い。したがって、図７に示したＳ３０６の工程において、送気湿度調節器１１２は、５０％より小さな出力値を冷却水調整弁４２に対して送信して湿度調整装置２０の噴霧水の温度を制御することによって、除湿制御を行う。また、送気状態点α１においては、送気温度Ｔαは目標上端温度Ｔｃよりも高い。したがって、図７に示したＳ３１６の工程において、送気温度調節器１１０は、５０％より小さな出力値をポンプ３２に対して送信して湿度調整装置２０の噴霧水の流量を制御することによって、冷却制御を行う。

ここで、上述したように、送気湿度調節器１１２の制御によって、冷却水調整弁４２の開度が調整されている。つまり、このとき、湿度調整装置２０の噴霧水の温度が低下している。したがって、Ｓ１０〜Ｓ３１６の工程が繰り返されて、矢印Ｃ１に示すように、送気温度Ｔαが下降し、さらに送気湿度Ｍαも下降する。そして、送気状態点α２に示すように、送気温度Ｔαが目標上端温度Ｔｃに一致する。このとき、偏差ΔＴが０となるので、送気温度調節器１１０の出力は５０％となる。一方、送気湿度Ｍαは目標上端湿度Ｍｃよりも高い状態が維持される。つまり、偏差ΔＭが負である状態が維持される。

したがって、Ｓ３０６の工程において、送気湿度調節器１１２は、出力値を２５％へと減少させる。このとき、上述したように、送気温度調節器１１０の出力は５０％となっているため湿度調整装置２０は噴霧水を噴霧していない。したがって、送気湿度調節器１１２の出力値を５０％から２５％の間では、送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃへと追従しない。そのため、送気湿度調節器１１２は、さらに２５％より小さな出力値を冷却水調整弁４２及びポンプ３２に対して送信させる。したがって、冷却水調整弁４２の開度は全開となり、湿度調整装置２０の噴霧水の温度は最低となった状態で、湿度調整装置２０は、噴霧水を噴霧する。

これにより、送気温度Ｔαが目標上端温度Ｔｃよりも低くなる。したがって、Ｓ３１２の工程により、送気温度調節器１１０は、送気温度調節器１１０は、５０％より大きな出力値を加熱装置２４に対して送信して加熱装置２４（後段加熱器１４）の加熱量を制御することによって、加熱制御を行う。このように、Ｓ１０〜Ｓ３１２の工程を繰り返して、湿度調整装置２０の噴霧水の流量を制御し、加熱装置２４（後段加熱器１４）の加熱量を制御することによって、例えば矢印Ｃ２〜Ｃ３に示すように、送気状態点αは目標上端点ｃに追従する。

このようにして、送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃよりも高い場合に、送気状態点αを目標点ｔ（目標上端点ｃ）に追従させることが可能となる。なお、送気状態点αが目標上端点ｃに追従する前に、送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃ以下となった場合、空調制御方法のフローは、Ｓ１００のＮＯ及びＳ２００のＮＯにより、図６に示したＳ２０２の工程に進む。これにより、始めは送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃよりも高かったが、制御工程が進むにつれて送気湿度Ｍαが目標上端湿度Ｍｃ以下となった場合でも、送気状態点αを目標点ｔに追従させることが可能となる。
つまり、外気条件に応じて追従すべき状態変化予想線を設定することなく、送気状態点αを目標曲線Ｌ上の目標点ｔに追従させることが可能となる。

上述したように、本実施の形態にかかる空調装置１は、送気の状態に応じて、目標曲線上の点における目標温度Ｔｔ及び目標湿度Ｍｔを設定するように構成されている。また、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔαと目標温度Ｔｔとの偏差に基づいて、加熱装置２４及び湿度調整装置２０の少なくとも１つを制御して、送気温度Ｔαを目標温度Ｔｔに追従させるように調節するように構成されている。さらに、送気湿度調節器１１２は、送気湿度Ｍαと目標湿度Ｍｔとの偏差に基づいて、加熱装置２４及び湿度調整装置２０の少なくとも１つを制御して、送気湿度Ｍαを目標湿度Ｍｔに追従させるように調節するように構成されている。

したがって、本実施の形態においては、図８〜図１１を用いて上述したように、外気の状態を監視しなくても、送気温度Ｔα及び送気湿度Ｍαを監視するのみで、送気温度及び送気湿度を調整するための制御を行うことが可能となる。これにより、外気の状態に応じて異なる制御を行う必要がなくなるので、上記の特許文献１で生じる問題が発生することが抑制される。

言い換えると、本実施の形態においては、送気状態がどのようであっても、図５〜図７に示すように、送気温度調節器１１０及び送気湿度調節器１１２の制御によって、加熱装置２４及び湿度調整装置２０の少なくとも１つが制御されるのみである。つまり、本実施の形態においては、外気状態に応じて、制御工程が予め定められているわけではない。言い換えると、本実施の形態においては、外気条件に応じて追従すべき状態変化予想線を設定することなく、送気状態点αを目標曲線Ｌ上の目標点ｔに追従させることが可能となる。したがって、本実施の形態においては、送気温度及び送気湿度を調整するため制御の簡素化を図ることが可能となる。

また、本実施の形態においては、空調装置１は、送気の状態に応じて目標曲線Ｌ上の点を目標点に設定するように構成されている。つまり、空調装置１は、目標曲線Ｌ上の点における温度及び湿度を、それぞれ目標温度Ｔｔ及び目標湿度Ｍｔと設定するように構成されている。したがって、送気状態点αから最も追従しやすい点が目標点ｔに設定される。これにより、本実施の形態においては、効率の良い制御を行うことが可能となる。

また、本実施の形態においては、前段加熱器１２及び後段加熱器１４を設け、加熱装置２４が、前段加熱器１２又は後段加熱器１４に対して、加熱空気を供給するように構成されている。これにより、１つの加熱装置２４によって湿度調整装置２０の前後の空気を加熱することができる。したがって、空調装置１の設備長を短くすることが可能となる。

さらに、本実施の形態においては、加熱装置２４と、前段加熱器１２及び後段加熱器１４との間に切替部２６を設け、送気の状態に応じて加熱装置２４から前段加熱器１２及び後段加熱器１４のどちらに加熱空気が供給されるかを切り替えるように構成されている。これにより、送気の状態に応じて、湿度調整装置２０の前の空気（外気）を加熱するか、又は湿度調整装置２０の後の空気を加熱するかを切り替えることが可能となる。したがって、図８〜図１１のいずれの送気条件であっても、送気状態点αを目標点ｔに追従させることが可能となる。

さらに、後段加熱器１４の出力は、前段加熱器１２の出力よりも小さくなるように構成されてもよい。このように構成されることによって、図１１に例示したように送気条件が高温高湿度である場合に、前段加熱器１２のような高出力の加熱器を使用することなく、後段加熱器１４を用いることで、送気状態点αを目標点に追従させることが可能となる。したがって、特に送気条件が高温高湿度である場合に、加熱エネルギーの消費を抑制することが可能となる。

（変形例）
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、図５に示したフローにおいては、Ｓ１０６の工程の後でＳ１１０〜Ｓ１１６の工程が行われるとなっているが、Ｓ１０６の工程が行われている間にＳ１１０〜１１６の工程が行われてもよい。同様に、図７に示したフローにおいては、Ｓ３０６の工程の後でＳ３１０〜Ｓ３１６の工程が行われるとなっているが、Ｓ３０６の工程が行われている間にＳ３１０〜３１６の工程が行われてもよい。

また、送気ファン２８又は給気口２近傍に設けられた給気ファン（図示せず）の回転による摩擦熱等によって、空気が加熱される可能性がある。したがって、演算装置１０２は、目標曲線Ｌを設定する際、上記ファンによる加熱によって上昇する温度分、それぞれの目標温度を下げるようにしてもよい。つまり、図２の空気線図上において、目標曲線Ｌは、左側（温度が小さい側）に移動する。これによって、制御の精度を向上させることができる。

１ 空調装置
２ 給気口
４ 送気口
１０ 空調室
１２ 前段加熱器
１４ 後段加熱器
１６ 除塵装置
２０ 湿度調整装置
２４ 加熱装置
２６ 切替部
２８ 送気ファン
３２ ポンプ
４０ 熱交換器
４２ 冷却水調整弁
５６ 送気温度検出器
５８ 送気湿度検出器
１００ 制御装置
１０２ 演算装置
１１０ 送気温度調節器
１１２ 送気湿度調節器
１２０ 加熱量選択器
１２２ 流量選択器

Claims (7)

1. 外気を取り込んで空調対象に送り込まれる送気の温度及び湿度を調整して空調を行う空調装置であって、
   外気を加熱する加熱装置と、
   外気に流体を噴霧することによって外気の湿度を調整する湿度調整装置と、
   送気温度を検出する送気温度検出器と、
   送気湿度を検出する送気湿度検出器と、
   目標温度及び目標湿度を設定する演算部と、
   前記送気温度検出器によって検出された送気温度と前記演算部によって設定された前記目標温度との偏差に基づいて、前記加熱装置及び前記湿度調整装置の少なくとも１つを制御して、送気温度を前記目標温度に追従させるように調節する送気温度調節器と、
   前記送気湿度検出器によって検出された送気湿度と前記演算部によって設定された前記目標湿度との偏差に基づいて、前記加熱装置及び前記湿度調整装置の少なくとも１つを制御して、送気湿度を前記目標湿度に追従させるように調節する送気湿度調節器と
   を有し、
   前記演算部は、空気線図上において予め定められた目標上端点と目標下端点とを結ぶ目標曲線を設定し、前記送気温度検出器によって検出された送気温度及び前記送気湿度検出器によって検出された送気湿度の少なくともいずれかに応じて、前記目標曲線上の点における温度及び湿度を、それぞれ目標温度及び目標湿度と設定するように構成されており、
   前記目標温度及び前記目標湿度は、前記送気温度調節器及び前記送気湿度調節器による制御によって前記送気温度及び前記送気湿度が変化することに応じて、変化し得る
   空調装置。
2. 前記湿度調整装置の上流に設けられた前段加熱器と、
   前記湿度調整装置の下流に設けられた後段加熱器と
   をさらに有し、
   前記加熱装置は、前記前段加熱器又は前記後段加熱器に対して加熱空気を供給するように構成されている
   請求項１に記載の空調装置。
3. 前記加熱装置から前記前段加熱器及び前記後段加熱器のどちらに加熱空気が供給されるかを切り替える切替部
   をさらに有し、
   前記演算部は、前記送気温度検出器によって検出された送気温度及び前記送気湿度検出器によって検出された送気湿度の少なくともいずれかに応じて、前記切替部の切り替え動作を制御するように構成されている
   請求項２に記載の空調装置。
4. 前記後段加熱器の出力は、前記前段加熱器の出力よりも小さくなるように構成され、
   前記送気湿度調節器による制御によって前記送気温度検出器によって検出された送気温度が前記目標温度よりも低くなった場合、前記後段加熱器が加熱を行うように構成されている
   請求項３に記載の空調装置。
5. 前記演算部は、前記送気湿度検出器によって検出された送気湿度が前記目標下端点における目標下端湿度以上であって前記目標上端点における目標上端湿度以下である場合に、前記目標湿度を当該送気湿度に設定し、前記目標温度を、前記目標曲線上の前記送気湿度における温度に設定する
   請求項１から４のいずれか１項に記載の空調装置。
6. 前記演算部は、
   前記送気湿度検出器によって検出された送気湿度が前記目標下端点における湿度である目標下端湿度よりも低い場合に、前記目標湿度を前記目標下端湿度に設定し、前記目標温度を前記目標下端点における温度である目標下端温度に設定し、
   前記送気湿度検出器によって検出された送気湿度が前記目標上端点における湿度である目標上端湿度よりも高い場合に、前記目標湿度を前記目標上端湿度に設定し、前記目標温度を前記目標上端点における温度である目標上端温度に設定する
   請求項１から５のいずれか１項に記載の空調装置。
7. 外気を取り込んで空調対象に送り込まれる送気の温度及び湿度を調整して空調を行うために、外気を加熱する加熱装置と、外気に流体を噴霧することによって外気の湿度を調整する湿度調整装置とを有する空調装置によってなされる空調制御方法であって、
   送気温度検出器によって送気温度を検出し、送気湿度検出器によって送気湿度を検出する検出工程と、
   空気線図上において予め定められた目標上端点と目標下端点とを結ぶ目標曲線を設定し、前記送気温度検出器によって検出された送気温度及び前記送気湿度検出器によって検出された送気湿度の少なくともいずれかに応じて、前記目標曲線上の点における温度及び湿度を、それぞれ目標温度及び目標湿度と設定する演算工程と、
   前記送気温度検出器によって検出された送気温度と前記演算工程において設定された前記目標温度との偏差に基づいて、前記加熱装置及び前記湿度調整装置の少なくとも１つを制御して、送気温度を前記目標温度に追従させるように調整する送気温度調整工程と、
   前記送気湿度検出器によって検出された送気湿度と前記演算工程において設定された前記目標湿度との偏差に基づいて、前記加熱装置及び前記湿度調整装置の少なくとも１つを制御して、送気湿度を前記目標湿度に追従させるように調整する送気湿度調整工程と
   を有し、
   前記目標温度及び前記目標湿度は、前記送気温度調整工程及び前記送気湿度調整工程における制御によって前記送気温度及び前記送気湿度が変化することに応じて、変化し得る
   空調制御方法。

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