JPH03217734A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、対象気を飽和状態近傍点にまで温湿度調整す
る前段調整手段、この前段調整手段により調整した対象
気を設定加熱温度に加熱する加熱手段、及び、この加熱
手段により加熱した対象気を設定湿度に加湿する加湿手
段を備える空調装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、上記の如き空調装置においては、前段調整手段に
よる温湿度調整において目標とする飽和状態近傍点を設
定し、そして、他の加熱手段に対する制御、及び、加湿
手段に対する制御とは独立した状態で、対象気を上記目
標の飽和状態近傍点にまで温湿度調整させるべく前段調
整手段の温湿度調整状態を調整制御する構成としていた
。

第３図は従来における上記型式の空調装置の一例を示し
、（１）はフィルタ、（２）はプレヒー夕としてのバー
ナ、（３）はワッシャ、（４）は冷却コイル、（５）は
再熱コイル（加熱手段）、（６）？蒸気加湿器（加湿手
段）、（７）はファンであり、冬期運転においてはバー
ナ（２）及びワッシャ（３）が、対象気を飽和状態近傍
点にまで温湿度調整する前段調整手段として機能し、一
方、夏期運転においてはワッシャ（３）及び冷却コイル
（４）が前段調整手段として機能する。

（８）は第１温度センサ（Ｔ１）により検出されるバー
ナ（２）通過後の対象気温度（１＋）を設定予熱温度（
ｔｚ）に調整維持するように、バーナ（２）に対する燃
料供給量調整弁（ｖ１）を自動調整する第１制御器（冬
期運転において前段調整手段（２，３）を他と独・立し
て調整制御する制御器に相当）、（９）は、第２温度セ
ンサ（Ｔ２）により検出される冷却コイル（４）通過後
の対象気温度（ｔ２）を設定冷却温度（ｔ２■）に調整
維持するように、冷却コイル（４）に対する冷媒供給量
調整弁（ｖ２）を自動調整する第２制御器（夏期運転に
おいて前段調整手段（３．４）を他と独立して調整制御
する制御器に相当）、（ｌＯ）は、第３温度センサ（Ｔ
３）により検出される再熱コイル（５）通過後の対象気
温度（ｔ３）を設定加熱温度（ｔ３３）に調整維持する
ように、再熱コイル（５）に対する熱媒供給量調整弁（
■３）を自動調整する第３制御器（加熱手段（５）を独
立して制御する制御器）、（１１）は、−湿度センサ（
Ｈ１）により検出される蒸気加湿器（６）通過後の対象
気湿度（ｈ１）を設定湿度（ｈｔ１）に調整維持するよ
うに、蒸気加湿器（６）に対する蒸気供給量調整弁（■
４）を自動調整する第４制御器（加湿手段（６）を独立
して制御する制御器）である。

そして、この従来空調装置の運転としては、冬期運転で
は、設定加熱温度（ｔａｇ）、及び、設定湿度（ｈｚ）
の夫々を冬期用の値に切換えて、バーナ（２）、ワッシ
ャ（３）、再熱コイル（５）、及び、蒸気加湿器（６）
を運転することにより、第４図（イ）において実線で示
す如き調整パターン（■〜■）に沿って対象気を調整し
ていた。

又、夏期運転では、設定加熱温度（ｔａａ）、及び、設
定湿度（ｈ．，）の夫々を夏期用の値に切換えて、ワッ
シャ（３）、冷却コイル（４）、再熱コイル（５）、及
び、蒸気加湿器（６）を運転することにより、第４図（
口）において実線で示す如き調整パターン（■〜■）に
沿って対象気を調整していた。

尚、前段調整手段（２，　３．　４）が調整目標とする
飽和状態近傍点は、第４図（イ）においては■点で示さ
れ、又、第４図（口）においては■点で示される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述の如き従来装置では、第４図（イ），（口
）に実線で示す如く調整パターンを決定するにあたり、
前段調整手段による温湿度調整の目標とする飽和状態近
傍点（■点又は■点）を加湿手段の調整目標点（■点）
よりも低湿側（絶対湿度上）に設定すべきことは言うま
でもないが、実際の運転上、他部の制御とは独立した前
段調整手段の調整制御において検出温度誤差等に起因し
た調整誤差があり、そのため、対象気が実際に達する飽
和状態近傍点が図中■゜点や■”点、又は■゛点や■”
点となって目標の飽和状態近傍点（■点又は■点）から
大きくズレることがあるために、目標の飽和状態近傍点
（■点又は■点）を当初設定するにあたっては、上記ズ
レにより不測に実際の飽和状態近傍点が加湿手段の調整
目標点（■点）よりも高湿側となって設定湿度（ｈ．．
）への調整が不能となることがないように、上記変動を
見込んだ状態で目標の飽和状態近傍点（■点又は■点）
を加湿手段の調整目標点（■点）よりもかなり低湿側に
離れた点に設定する必要があった。

ところが、このように目標の飽和状態近傍点（■点又は
■点）を加湿手段の調整目標点（■点）よりも低湿側に
大きく離れた点に設定すると、加湿手段における単位風
量当りの必要加湿量（Ｇ）が定常的に大となり、その結
果、加湿手段により対象気に対し継続的に付与する大量
の加湿用水分を短時間で十分に気化させることが難しく
なって、ひいては、対象気を均一かつ精度良く設定湿度
（１＋＋＋）に調整することが難しくなったり、風路壁
に対するミスト付着を招き易くなったりする問題があっ
た。

又、一般に加湿に要するランニングコストは温調に要す
るランニングコストに比して割高となる（特に蒸気加湿
の場合）ことが多いことから、加湿手段における必要加
湿量（Ｇ）が定常的に大となることで、装置全体として
のランニングコストが増大するといった問題もあった。

本発明の目的は、合理的な制御構成を採用することで、
上記問題の解消を図る点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による空調装置の特徴構成は、対象気を飽和状態
近傍点にまで温湿度調整する前段調整手段、この，前段
調整手段により調整した対象気を設定加熱温度に加熱す
る加熱手段、及び、この加熱手段により加熱した対象気
を設定湿度に加湿する加湿手段を備える構成において、
前記加湿手段が対象気を前記の設定湿度にまで加湿する
のに要する加湿量を検出する加湿量検出手段、及び、こ
の加湿量検出手段による検出加湿量に基づいて、その検
出加湿量を設定制限量に調整するように、前記前段調整
手段の温湿度調整状態を変更調整する制御手段を設けた
ことにあり、その作用・効果は次の通りである。

〔作　用〕

つまり、上記特徴構成によれば（第２図（イ），（口）
参照）、前段調整手段における調整誤差に起因して実際
の飽和状態近傍点が目標の点（第２図（イ）において■
点、第２図（口）において■点）よりも高湿側にズレる
（■゜点又は■′点）と、それに伴い、加湿量検出手段
による検出加湿量（Ｇ）が設定制限量（Ｇｓ　）よりも
小さくなることに基づいて制御手段が、検出加湿量（Ｇ
）を設定制限量（Ｇｓ）に調整すべく、実際の飽和状態
近傍点（■゛点又は■゜点）が低湿側に移行するように
前段調整手段の温湿度調整状態を変更調整する。

又、実際の飽和状態近傍点が目標の点（■点又は■点）
よりも低湿側にズレる（■”点又は■”点）と、それに
伴い、検出加湿量（Ｇ）が設定制限量（Ｇｓ）よりも大
きくなることに基づいて制御手段が、検出加湿量（Ｇ）
を設定制限量（Ｇｓ）に調整すべく、実際の飽和状態近
傍点（■”点又は■”点）が高湿側に移行するように前
段調整手段の温湿度調整状態を変更調整する。

すなわち、後段の加湿手段において対象気を設定湿度（
ｈ．．）（■点）に加湿するように加湿量（Ｇ）が調整
制御されることと連係して、上述の如く制御手段が検出
加湿量（Ｇ）を設定制限量（Ｇｓ）に調整するように前
段調整手段の温湿度調整状態を変更調整する。

〔発明の効果〕

以上作用の結果、本発明の特徴構成によれば、調整誤差
のため実際の飽和状態近傍点が不測に加湿手段の調整目
標点よりも高湿側（絶対湿度上）にズレて、設定湿度へ
の調整が不能となってしまうといったことを効果的に防
止できる。

又、それ故に、設定制限量をかなり小さい値に設定（換
言すれば、目標の飽和状態近傍点を従来装置に比してよ
り高湿側に設定）できて、加湿手段の必要加湿量を定常
的に小さくすることができ、ひいては、加湿手段により
対象気に付与する加湿用水分を短時間で効率良く気化さ
せることができて、対象気を均一かつ精度良く設定湿度
に調整し得ると共に、風路壁に対するミスト付着を効果
的に防止できるようになり、又、加湿量の低減によりラ
ンニングコストの節減も可能となった。

〔実施例〕

次に実施例を説明する。

第１図は全外気型空調器の全体構成を示し、一端に外気
取入ダクト（１２）を接続し、かつ、他端にファン（７
）を介して給気ダクト（１３）を接続したケーシング（
Ｃ）に、ロールフィルタ（１）、プレヒータとしてのバ
ーナ（２）、ワッシャ（３）、冷却コイル（４）、再熱
コイル（加熱手段）（５）、及び、蒸気加湿器（加湿手
段）（６）をこの順に上流側から並べて内装してある。

又、センサ類としては、バーナ（２）通過後、冷却コイ
ル（４）通過後、再熱コイル（５）通過後の夫々におけ
る対象気（Ａ）の温度（ｔ＋）．（ｔ２），（ｔ３）を
検出する第１ないし第３の温度センサ（ＴＩ　），　（
Ｔ２　）．　（Ｔ３　）、及び、蒸気加湿器（６）通過
後における対象気（Ａ）の湿度（ｈ１）を検出する湿度
センサ（Ｈ１）を設けてある。

尚、ワッシャ（３）において、（３ａ）は余剰噴霧氷を
受ける受槽、（３ｂ）は受槽（３ａ）に受けた水を噴霧
ノズル（３Ｃ）に循環供給するポンプ、（３ｄ）はエリ
ミネータである。

バーナ（２）に対しては、第１温度センサ（Ｔ１）の検
出温度（ｔ１）が設定予熱温度（１＋＋）となるように
、バーナ（２）に対する燃料供給量調整弁（■１）を自
動調整してバーナ（２）の燃焼量を調整する第１制御器
（８）を設けてあり、冷却コイル（４）に対しては、第
２温度センサ（Ｔ２）の検出温度（ｔ２）が設定冷却温
度（ｔ２２）となるように、冷却コイル（４）に対する
冷媒供給量調整弁（■２）を自動調整して冷却コイル（
４）よる冷却量を調整する第２制御器（９）を設けてあ
る。

又、再熱コイル（５）に対しては、第３温度センサ（Ｔ
３）の検出温度（ｔ３）が設定加熱温度（ｔａａ）とな
るように、再熱コイル（５）に対する熱媒供？量調整弁
（■３）を自動調整して再熱コイル（５）による加熱量
を調整する第３制御器（ｌＯ）を設け、蒸気加湿器（６
）に対しては、湿度センサ（Ｈ１）の検出湿度（ｈ１）
が設定湿度（ｈｚ）となるように、蒸気加湿器（６）に
対する蒸気供給量調整弁（■４）を自動調整して蒸気加
湿器（６）による加湿量（蒸気噴霧量）を調整する第４
制御器（１１）を設けてある。

（ｌ４）は、第４制御器（１１）により調整制御される
蒸気加湿器（６）の加湿量（Ｇ）（すなわち、対象気（
Ａ）を設定湿度（ｈ．，）に調整するのに要する加湿量
）を第４制御器（１１）からの情報入力により検出する
加湿量検出器（加湿量検出手段）であり、又、（１５）
は、加湿量検出器（１４）の検出加湿量（Ｇ）に基づい
て、その検出加湿量（Ｇ）を設定制限量（Ｇｓ）に調整
するように、第１制御器（８）によるバーナ制御の調整
目標である前記の設定予熱温度（ｔｚ）、及び、第２制
御器（９）による冷却コイル制御の調整目標である前記
の設定冷却温度（ｔ２■）の夫々を変更調整する連係制
御器？制御手段）である。

具体的には連係制御器（１５）は、冬期運転（暖房運転
）では検出加湿量（Ｇ）が設定制限量（Ｇｓ）よりも大
となると前記の設定予熱温度（ｔｌ１）を高温側に変更
調整し、かつ、検出加湿量（Ｇ）が設定制御量（Ｇｓ　
）よりも小となると設定予熱温度（ｔ，１）を低温側に
変更調整し、又、夏期運転（冷房運転）では検出加湿量
（Ｇ）が設定制限量（Ｇｓ　）よりも大となると前記の
設定冷却温度（ｔ２２）を高温側に変更調整し、かつ、
検出加湿量（Ｇ）が設定制限量（Ｇｓ）よりも小となる
と設定冷却温度（ｔ２■）を低温側に変更調整する。

上記構成において冬期運転では、設定加熱温度（ｔ３３
）、及び、設定湿度（ｈ．）の夫々を冬期用の値に切換
えて、バーナ（２）、ワッシャ（３）、再熱コイル（５
）、及び、蒸気加湿器（６）を運転することにより、対
象気（Ａ）（外気取入ダクト（１２）からの取入外気）
を第２図（イ）に実線で示す調整パターン（■〜■）に
沿って調整する。

すなわち、対象気（Ａ）を最初にバーナ（２）による加
熱（予熱）により■点から■点へ移行させ、次にワッシ
ャ（３）の通過により■点から■点へ移行させる。つま
り、バーナ（２）及びワッシャ（３）（前段調整手段）
をもって対象気（Ａ）を先ず目標の飽和状態近傍点（■
点）にまで温湿度調整する。

そして、その後対象気（Ａ）を再熱コイル（５）による
加熱（再熱）により■点から■点に移行させ、続いて、
蒸気加湿器（６）による加湿により■点から■点へ移行
させる。

一方、夏期運転では、設定加熱温度（ｔ３ｓ）、及び、
設定湿度（ｈ．．）の夫々を夏期用の値に切換えて、ワ
ッシャ（３）、冷却コイル（４）、再熱コイル（５）、
及び、蒸気加湿器（６）を運転することにより、対象気
（Ａ）（外気取入ダクト（１２）からの取入外気）を第
２図（口）に実線で示す調整パターン（■〜■）に沿っ
て調整する。

すなわち、対象気（Ａ）を最初にワッシャ（３）の通過
により■点から■点へ移行させ、次に冷却コイル（４）
による冷却により■点から■点へ移行させる。つまり、
ワッシャ（３）及び冷却コイル（４）（前段調整手段）
をもって対象気（Ａ）を先ず目標の飽和状態近傍点（■
点）にまで温湿度調整する。

そして、その後は冬期運転と同様に、対象気（Ａ）を再
熱コイル（５）による加熱（再熱）により■点から■点
に移行させ、続いて、蒸気加湿器（６）による加湿によ
り■点から■点へ移行させる。尚、上記冬期運転、及び
、夏期運転の夫々において、第１温度センサ（Ｔ１）や
第２温度センサ（Ｔ２）の温度検出誤差等に起因してバ
ーナ（２）の調整制御や冷却コイル（４）の調整制御に
調整誤差を生じ、そのために、対象気（Ａ）が実際に達
する飽和状態近傍点が■゛点や■”点、又は、■′点や
■”点となって目標の飽和状態近傍点（■点又は■点）
からズレることかある。

しかし、これに対しては、実際の飽和状態近傍点が目標
の点（■点又は■点）よりも高湿側にズレた（■゜点又
は■′点）場合には、それに伴い加湿量検出器（１４）
による検出加湿量（Ｇ）が設定制限量（Ｇｓ）よりも小
さくなることに基づいて、連係制御器（１５）が検出加
湿量（Ｇ）を設定制限量（Ｇｓ）に調整すべく設定予熱
温度（１＋．）ないし設定冷却温度（１２。）を低温側
に変更調整することで、実際の飽和状態近傍点（■′点
又は■′点）は低湿側（すなわち、目標点（■点又は■
点）の側）へ移行する。

又、実際の飽和状態近傍点が目標の点（■点又は■点）
よりも低湿側にズレた（■”点又は■”点）場合には、
それに伴い検出加湿量（Ｇ）が設定制限量（Ｇｓ）より
も大きくなることに基づき、連係制御器（１５）が検出
加湿量（Ｇ）を設定制限量（Ｇｓ）に調整すべく設定予
熱温度（ｔｚ）ないし設定冷却温度（ｔ２２）を高温側
に変更調整することで、実際の飽和状態近傍点（■”点
又は■”点）は高湿側（すなわち、目標点（■点又は■
点）の側）へ移行する。

〔別実施例〕

次に別実施例を列記する。

（ａ）　　本発明を冷房専用装置あるいは暖房専用装置
に適用しても良い。すなわち、前述実施例の装置におい
てプレヒー夕としてのバーナ（２）を省略した冷房専用
もの、あるいは、冷却コイル（４）を省略した暖房専用
のものに本発明を適用しても良い。

（ｂ）　　対象気（Ａ）を飽和状態近傍点にまで温湿度
調整する前段調整手段は、前述実施例の如きバーナ（２
）とワッシャ（３）との組み合せ、あるいは、ワッシャ
（３）と冷却コイル（４）との組み合せに限定されるも
のではなく、前段調整手段において温度調整を司る部分
の具体的調整型式、及び、湿度調整を司る部分の具体的
調整型式は夫々の種々の型式を適用できる。

（Ｃ）　　加熱手段には温水コイル、蒸気コイル、電熱
コイル等々、種々の型式のものを適用できる。

（ｄ）　　加湿手段には、蒸気噴霧型式、水噴霧型式、
超音波式加湿器等々、種々の型式のものを適用できる。

（ｅｌ　　加湿手段の加湿量（Ｇ）を検出するに、例え
４ ば前述実施例において蒸気供給量調整弁（Ｖ，）の弁開
度に基づき加湿量を検出したり、又、蒸気加湿器（６）
への蒸気供給量を流量センサにより直接的に検出したり
しても良く、加湿量検出手段の具体的検出構成は種々の
構成変更が可能である。

げ）検出加湿量（Ｇ）を設定制限量（Ｇｓ）に調整する
ように、前段調整手段の温湿度調整状態を変更調整する
制御手段を構成するに、例えば前述実施例において検出
加湿量（Ｇ）に応じバーナ（２）に対する燃料供給量調
整弁（■１）や冷却コイル（４）に対する冷媒供給量調
整弁（■２）を直接的に開度調整する構成としても良く
、制御手段には種々の制御方式のものを適用できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例を示し、第１図は装
置構成図、第２図（イ）及び（口）は夫々、運転形態を
示す図である。第３図及び第４図は従来例を示し、第３
図は装置構成図、第４図（イ）及び（口）は夫々、運転
形態を示す図である。 （２，　３．　４）・・・・・・前段調整手段、（５）
・・・・・・加熱手段、（６）・・・・・・加湿手段、
（１４）・・・・・・加湿量検出手段、（１５）・・・
・・・制御手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 対象気（Ａ）を飽和状態近傍点にまで温湿度調整する前
   段調整手段（２、３、４）、この前段調整手段（２、３
   、４）により調整した対象気（Ａ）を設定加熱温度に加
   熱する加熱手段（５）、及び、この加熱手段（５）によ
   り加熱した対象気（Ａ）を設定湿度に加湿する加湿手段
   （６）を備える空調装置であって、 前記加湿手段（６）が対象気（Ａ）を前記の設定湿度に
   まで加湿するのに要する加湿量（Ｇ）を検出する加湿量
   検出手段（１４）、及び、この加湿量検出手段（１４）
   による検出加湿量（Ｇ）に基づいて、その検出加湿量（
   Ｇ）を設定制限量（Ｇｓ）に調整するように、前記前段
   調整手段（２、３、４）の温湿度調整状態を変更調整す
   る制御手段（１５）を設けた空調装置。