JPH05280794A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 操作性、制御性良く高精度に温度及び相対湿
度を調整できる空調装置を提供する。 【構成】 空調対象域Ａに供給する空気を予熱する予熱
手段１と、予熱した空気を常温水と接触させて飽和状態
近くまで加湿する加湿手段２と、加湿した空気を再加熱
する再熱手段３と、前記加湿手段２により加湿した空気
の状態検出に基づいて、その加湿空気の露点温度又は絶
対湿度が目標値となるように前記予熱手段１の出力を調
整する予熱制御手段４と、前記空調対象域Ａの域内空気
の状態検出に基づいて、その域内空気の温度又は相対湿
度が目標値になるように前記再熱手段３の出力を調整す
る再熱制御手段５を設け、前記加湿手段２として、加湿
対象空気を通過させる充填材と、その充填材の全体を含
水状態に維持する給水手段とを備える充填材式加湿装置
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空調技術のうち、室内
空気の温湿度に高い精度が要求される塗装吹付室などを
対象とする場合に有用な温度と相対湿度の制御技術で、
詳しくは、空調対象域に供給する外気等の新鮮な空気を
加湿し易くために予熱する予熱手段と、その予熱した空
気を飽和状態近くにまで加湿する加湿手段と、加湿した
空気を再加熱する再熱手段とを備えた空調装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来では、図４、図５に示すように、予
熱手段１として、蒸気コイルや温水コイル、バーナ直火
等で空気を予熱するものを設け、加湿手段２として、加
湿対象空気を通過させる充填材とその充填材の全体を含
水状態に維持する給水手段とを備えた充填材式加湿装置
又はスプレー式加湿装置を設け、再熱手段３として、蒸
気コイルや温水コイル、バーナ直火等で空気を加熱する
再熱ヒータを設け、そして、再熱された空気を再加湿す
る蒸気加湿器１１と、温度センサ１２の検出温度に基づ
いて空気温度が設定値ｔｏとなるように前記予熱手段１
の出力を制御する予熱制御手段０４と、空調対象域Ａの
温度を検出する温度センサ１３の検出温度に基づいて温
度が目標値Ｔｏとなるように前記再熱手段３の出力を制
御する再熱制御手段０５と、空調対象域Ａの域内空気の
相対湿度を検出する湿度センサ１４の検出湿度の基づい
て域内空気の相対湿度が目標値Ｒｏとなるように前記蒸
気加湿器１１の出力を制御する補正用加湿制御手段１５
とを設けて、温度と相対湿度とが目標値となるように制
御していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
によるときは、次のような欠点があった。取入れ空気の
絶対湿度に関係なく、取入れ空気を一律的に設定値にま
で予熱した後、加湿装置によって断熱飽和加湿している
が、加湿量の制御は極めて応答性が悪いためにその加湿
装置では加湿制御を行わないで、例えば図５に示すよう
に、取入れ空気の絶対湿度がａ，ｂ，ｃの各場合、加湿
後の空気の絶対湿度はａ，ｂ，ｃに従って変化し、一定
にならず、その結果、加湿装置では加湿量を飽和点より
もかなり低い値に止め、再熱手段３によって温度をほぼ
目標値まで上げた後に、蒸気加湿器１１によって補正加
湿を行う必要があった。そのため、蒸気の供給源を要す
るなど装置が複雑化し、コストアップが不可避であっ
た。しかも、蒸気加湿は、各種形式の加湿の内では、応
答性に優れるものの、温度制御などに比べるとやはり応
答性が低く、その結果、高精度の制御を行うには制御が
非常に煩雑なものになることは不可避であった。本発明
の目的は、操作性、制御性良く高精度に温度及び相対湿
度を調整できる空調装置を提供する点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明による空調装置の
特徴は、空調対象域に供給する空気を予熱する予熱手段
と、予熱した空気を常温水と接触させて飽和状態近くま
で加湿する加湿手段と、加湿した空気を再加熱する再熱
手段と、前記加湿手段により加湿した空気の状態検出に
基づいて、その加湿空気の露点温度又は絶対湿度が目標
値となるように前記予熱手段の出力を調整する予熱制御
手段と、前記空調対象域の域内空気の状態検出に基づい
て、その域内空気の温度又は相対湿度が目標値になるよ
うに前記再熱手段の出力を調整する再熱制御手段を設
け、前記加湿手段として、加湿対象空気を通過させる充
填材と、その充填材の全体を含水状態に維持する給水手
段とを備える充填材式加湿装置を設けてある点にある。
そして、前記予熱制御手段としては、前記空調対象域の
域内空気の乾球温度と相対湿度から前記露点温度又は絶
対湿度を求める計算手段の出力に基づいて予熱手段の制
御を行うものを設けることが好ましい。

【０００５】

【作用】常温水で断熱飽和加湿する加湿手段を定常運転
して飽和状態に近い状態にまで加湿されたときに、温度
及び相対湿度の目標値に相当する絶対湿度又は露点温度
とさせる温度になるように取入れ空気を予熱するから、
例えば図２に示すように、ａ，ｂ，ｃいずれの状態の取
入れ空気であっても、予熱され、飽和状態近くまで加湿
された後の絶対湿度を目標値にすることができ、事後に
蒸気等による補正のための加湿を必要とすることなく、
相対湿度を目標値に調整することができる。このよう
に、湿度自体を操作する調整が加湿手段を定常運転して
空気を飽和状態に追い込むという非常に単純容易で一律
的なもので済み、温度と湿度とを制御対象としながら
も、実質的に、温度の制御操作のみで済む。もちろん、
空気を飽和状態近くにまで加湿する手段として、飽和効
率の高く、給水による温度変化を受けにくい充填材式加
湿装置を採用するので、可及的に飽和状態近くまで加湿
できるとともに、その状態を安定化でき、制御の精度を
向上できる。特に、予熱制御の制御パラメータとしての
絶対湿度や露点温度などの状態を、域内空気の乾球温度
と相対湿度とから計算する場合には、温度制御との間で
温度センサを兼用でき、使用機材の削減によるコストダ
ウンはもちろん、精度を向上できる。つまり、一つの温
度センサの検出結果に基づいて温度と湿度とを制御する
ので、温度制御と湿度制御との間で温度面でのずれがな
い。

【０００６】

【発明の効果】従って、本発明によれば、温度、湿度の
制御を並行して行いながらも、湿度自体を直接に操作す
る調整が煩雑な操作が不要で単純容易に行える一つの調
整で済み、しかも、高精度に湿度を制御できるようにな
った。

【０００７】

【実施例】空調装置は、図１に示すように、空調対象域
Ａに供給する空気を予熱する予熱手段と、それにより予
熱した空気を常温水と接触させて飽和状態近くまで加湿
する加湿手段２と、加湿した空気を再加熱する再熱手段
３と、予熱制御手段４と、再熱制御手段５とを備えてい
る。前記予熱手段１は、蒸気コイルや温水コイル、バー
ナ直火で空気を加熱するプレヒータである。前記加湿手
段２は、加湿対象空気を通過させる充填材の層２Ａと、
その充填材の全体、つまり、層２Ａ全体を含水状態に維
持する給水手段とを備える充填材式加湿装置である。給
水手段は、給水管２Ｂと給水制御弁２Ｃとからなる。前
記再熱手段３は、蒸気コイルや温水コイル、バーナ直火
で空気を制御の目標値にまで加熱する再熱ヒータであ
る。前記予熱制御手段４は、図２に示すように、前記加
湿手段２により加湿した空気の状態検出に基づいて、そ
の加湿空気の露点温度が目標値ＴＰとなるように前記予
熱手段１の出力を調整するものである。詳述すれば、加
湿空気の露点温度を検出する露点計７の検出結果に基づ
いて、露点温度を目標値ＴＰとさせる温度となるように
空気を加熱させるものであり、具体的に言えば、図２に
示すように、各状態ａ，ｂ，ｃの空気をそれぞれ温度ｔ
ａ，ｔｂ，ｔｃに加熱する。前記再熱制御手段５は、前
記空調対象域Ａの域内空気の状態検出に基づいて、その
域内空気の温度が目標値Ｔｏになるように前記再熱手段
３の出力を調整する手段である。詳述すると、空調対象
域Ａの域内空気の温度を検出する温度センサ８の検出結
果に基づいて、その温度が目標値Ｔｏとなるように再熱
手段３を制御するものである。Ｆは、温度及び相対湿度
を調整された空気を空調対象域Ａに供給するファンであ
る。上記の実施例では、図２に示すように、空調対象域
Ａに供給する空気の状態が例えばａ，ｂ，ｃのように変
化しても、加湿手段２で加湿された後の空気の状態は、
飽和状態に近い絶対湿度一定の状態に制御され、その結
果、以後、湿度自体を直接操作する湿度調整が不要であ
りながらも、相対湿度を目標値Ｒｏに調整することがで
きる。

【０００８】〔別実施例〕上記実施例では、予熱制御手
段４として、露点温度を制御パラメータとするものを示
したが、予熱制御手段４としては、露点温度と等価な絶
対湿度を制御パラメータとするものであっても良い。つ
まり、図２に示すように、絶対湿度が目標値Ｘｏとなる
ように制御する。上記実施例では、再熱制御手段５とし
て、温度を制御パラメータとするものを示したが、再熱
制御手段５としては、相対湿度を制御パラメータとする
ものであっても良い。上記実施例では、予熱制御手段４
として、露点計７の検出結果に基づいて制御するものを
示したが、予熱制御手段４としては、図３に示すよう
に、空調対象域Ａの域内空気の乾球温度と相対湿度とか
ら露点温度又は絶対湿度を求める計算手段６の出力を、
制御パラメータとするものであっても良い。この場合、
乾球温度を検出するための乾球温度計９や相対湿度を検
出するための湿度計１０を再熱制御手段５との間で兼用
できる。

【０００９】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】概略構成図

【図２】空気線図

【図３】別の実施例を示す概略構成図

【図４】従来例を示す概略構成図

【図５】従来例の制御を示す空気線図

【符号の説明】

Ａ 空調対象域 １ 予熱手段 ２ 加湿手段 ３ 再熱手段 ４ 予熱制御手段 ５ 再熱制御手段 ６ 計算手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調対象域（Ａ）に供給する空気を予熱
   する予熱手段（１）と、予熱した空気を常温水と接触さ
   せて飽和状態近くまで加湿する加湿手段（２）と、加湿
   した空気を再加熱する再熱手段（３）と、前記加湿手段
   （２）により加湿した空気の状態検出に基づいて、その
   加湿空気の露点温度又は絶対湿度が目標値となるように
   前記予熱手段（１）の出力を調整する予熱制御手段
   （４）と、前記空調対象域（Ａ）の域内空気の状態検出
   に基づいて、その域内空気の温度又は相対湿度が目標値
   になるように前記再熱手段（３）の出力を調整する再熱
   制御手段（５）を設け、前記加湿手段（２）として、加
   湿対象空気を通過させる充填材と、その充填材の全体を
   含水状態に維持する給水手段とを備える充填材式加湿装
   置を設けてある空調装置。
2. 【請求項２】 前記予熱制御手段（４）が、前記空調対
   象域（Ａ）の域内空気の乾球温度と相対湿度から前記露
   点温度又は絶対湿度を求める計算手段（６）の出力に基
   づいて予熱手段（１）の制御を行うものである請求項１
   記載の空調装置。