JPS62177608A - 湿度の制御方法およびその装置 - Google Patents

湿度の制御方法およびその装置

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JPS62177608A
JPS62177608A JP1898386A JP1898386A JPS62177608A JP S62177608 A JPS62177608 A JP S62177608A JP 1898386 A JP1898386 A JP 1898386A JP 1898386 A JP1898386 A JP 1898386A JP S62177608 A JPS62177608 A JP S62177608A
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humidity
deviation
temperature
bulb temperature
relative humidity
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JP1898386A
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Kunio Nakanishi
中西 國夫
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OYO DENSHI KOGYO KK
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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〕 この発明は、乾湿球形温度センサや相対湿度センナ(高
分子形や半導体など)を利用し、絶対湿度や露点温間を
基準とした湿度制イ卸が可能な湿度の制御方法およびそ
の装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、湿度の制御を行なう場合には乾湿球形温度センナ
や相対湿度センナ(高分子形や半導体など)を利用して
湿度を検出し、相対湿度を基に設定値を定め変量として
の偏差を求めることが長年にわたシ習慣的に行なわれて
きたが、発明者〜悄−? 以下述べるような理由によりこの制御方法が不ち理であ
υしかも適切でないことに気付きこの発明を完成した。
まず具体的な例として、第8図に示す空気線図を考えて
見る。図において、A点を設定点として、何らかの影響
(外乱)で対象の測定点がB点になっなとすれば、この
とき (1)温度調節装置は21.5℃−20℃=1.5℃の
偏差となるので、冷却(または加熱量を絞る)等の動作
を行なう出力を出す。
(2)tた、相対湿度を設定値および変量とした従来の
温度調節装置を使用していれば、設定値80SRHに対
して、73%R,H4−指示しているのであるから、7
3−80=−71R)I (−偏差) K対応fる操作
として、加湿操作を行なうような出力を出す。
1)の調節動作の結果として再び温度が設定値に戻った
とき2)の動作が行なわnていn、ば、対象室は0点の
状態にあり、さらに除湿操作を行なわなければ、目標の
A点には戻らない。
この場合、温度変化があっただけであるから、温度のみ
を目標の値に引き戻すことに、より、設定値A点に近づ
く筈である。したがって、湿度の操作は不用であ4す、
却って制御結果を悪くすることになる。
本来B点−(冷却)−A点に速やかに戻す信号を出すこ
とが調節装置として必要であるが、従来の湿度調節装置
を使用すると空気線図上では第8図のようにB点−(冷
却・加湿)=C点−(除湿)−A点と移動したことにな
る(実際の装置では多少異なる。)。
なぜ、上述したような本来の制御目的とは異ななる操作
をしたか、あるいは制御に必要とする操作とは逆の操作
(除湿が必要なときに加湿を行なうなど相反する操作)
をする場合があるかについて考えて見ると、第9図の給
付湿度(露点温度)を基準とする空気線図tζおいて、
設定点Aを中心としてそのときの指示値が■〜■で示す
4個のゾーンにあるとき、そ几ぞn設定点Aに近ずける
ために必要な操作は次の通りである。
■ 冷却と除湿(温度は十偏差J昆度は十偏差)■ 加
熱と除湿(温度は一偏差、a度は一偏差)■ 加熱と加
湿(温度は一偏差、湿度は一偏差)■ 冷却と加湿(温
度は十偏差、湿度は一偏差)これに対し、第10図は相
対湿度を基準としたときの空気線図で、第9図における
必要な操作と、相対湿度を設定@および変量とした調節
装置から出さnる制御出力とは異なるものとなる。
第10図において、設定点Aに対し、いまの状態がB点
にあるときの偏差は、温度の場合社Δtで表わさ几、こ
れは正しい値となるが、湿度の場合は温度の設定点がA
点に移動したかのように湿度偏差ΔHを生じる。これに
対し第9図で岐湿度偏差は生じていない。
このように、設定値および変量として相対湿度を基準と
する調節装置では必要な操作を行なうための正しい出力
が得られないことになる。
また設定値からのす乙の程度を表わす偏差も正しい値で
ないため比例制御等を行なう場合も適当でないことが解
る。
相対湿度を基準とする調節装置では、設定値の等湿度(
相対)線を基準にして偏差を求めることが、前記のよう
な不都合な操作を引き起すIK因となる。湿度制御を行
なう方法として、湿球温度を制御する方法も実用上使用
されている。ところ〃ζこの場合にも不都合なことが生
じる。
(1)  湿球温度制御のとき、第11図に2いて、湿
球温度の設定値t v (W t B・)を基準として
偏差の有無を判定するため、設定値A点に対して指示値
B点はΔ1.の十偏差が有ることになり、除湿操作が必
要となる。
(2)絶対湿度(g点源度)制御のとき、txを基準と
して偏差を判定すると、指示値B点はΔtxの一偏差が
有ることlこなり加湿操作が必要となる。
したがって、本来必要なのは加湿操作であり(2)が正
しい操作で、(1)は逆な操作を行なうことになり不適
当である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のように制御目的とは相反する操作やムダな操作を
することになる原因は、相対湿度や湿球温度が温度の関
数であり、温度変化に対応して変化する性質をもつもの
であるlこ〜か4−わらず、とn、を独立した変数とし
て扱ったためにあると考えらnる。
この意味から、絶対湿度センナや露点温度センサを使用
して制御することが求められるが、湿度センナは、その
使用環境によって各種の制約があり使用で@ない場合も
ある。このため、乾湿球形露点製産を基準とした制御を
行なうことが必要となる。
この発明は上記の事情に基づきなされたもので、乾湿球
形温度センナや高分子形などの相対湿度センナを使用す
ることができ的確でムダのない良質の制御を行ない得る
ととも(こ省エネルギーを計り得る湿度の制御方法およ
びその装置を提供することを目的としている。
〔問題点を解決するための手段および作用〕この発明は
、設定値および指示値を感覚的lこ理解されやすく力1
つ検出のためのセンナを求めやすい相対湿度で表わし、
制御を温度とは関係なく独立の値として扱える絶対湿度
(または露点温度)を基準とする偏差により行なうこと
を特徴としている。このように絶対湿度を基準とする偏
差を用いることにより、目標に対してムダのない的確な
制御を行ない得るものである。
〔実施例〕
以下図面を参照してこの発明の詳細な説明する。
絶対湿度は乾球温度と相対湿度、乾球温度と湿球温度の
2つの値が与えられれば、図表、数表。
計算式などを用いて容易に求めることができる。
この発明は、このことを利用して絶対湿度を基準とする
制御を行なうが、この発明の実施例は偏差の求め方によ
り次のように分けることができる。
実施例1;高分子センサ、半導体センサ等の相対湿度(
チRH)検出器を用い、給体湿度(露点温度)を算出し
て偏差を求めるもの(第1図)。
第1図に訃いて、1は乾球温度検出器、2は相対湿度検
出器であり、乾球温度および相対湿度をそ九ぞn検出す
る。演算処理部3の内部には乾球温度設定′aP4およ
び相対湿度設定器5が設けられ、乾球温度および相対湿
度がそれぞれ設定される〇上記乾球温度検出器1および
相対湿度検出器2の出力から絶対湿度の指示値が算出さ
れる。また乾球温度設定器4および相対湿度設定器5の
出力から、絶対湿度の設定値が算出される。さらに、絶
対湿度の設定値および指示値を比較すること(こより絶
対湿度の偏差が求められる。
したがって、この実施例に訃いて演算処理部3は相対湿
度による設定値および指示値をそn、それ絶対湿度に変
換して絶対湿度(露点温度)を基準とする偏差を演算に
より算出し、これを湿度の制御出力として操作器6に供
給し、操作器6(こよって加湿器および除湿器などよ、
りなる湿度制御器8を制御するものである。
一方、演算処理部3は乾球温度検出器1および乾球温度
設定器4の出力を比較することにより乾球温度の偏差を
算出し、これに基づき温度の制御出力を得て操作器8を
介して加熱器および冷却器などよりなる温度制御器9を
調節する。かくしてこの制御装置によれば、絶対湿度を
基準とする偏差を用いることによ〕的確でムダのない良
質の湿度制御を行なうことができる。
実施例2;高分子センサ、半導体センナ等の相対湿度(
I R,H)検出器を用い、相対湿度による設定値およ
び指示値を比較しその際温度偏差(こ対応した相対湿度
変化分を補正することによって偏差を求めたもの(第2
図)。
第2図において、1は乾球温度検出器、2は相対湿度検
出器、3は演算処理部、4は乾球温度設定器15は相対
湿度設定器、6および7は操作器、8は湿度制御器、9
は温度制御器であり、第1図と同一部分は同一符号によ
って表示した。
いま、第3図の空気線図において、設定点Aはtム(℃
)、几ム(4R,II)の温度並びに相対湿度、指示値
Bはt B (”O)、RB(%RH)の温度並びに相
対湿度を有し、指示値Bと同じ温度でA点と同じ絶対連
室の点を0点と想定する。
このとき、従来の湿度調整装置では、RB−RA=ΔR
n(−偏差)の制御出力となシ、加湿操作が行なわれる
。しかし、実際に必要な操作はB点から0点に除湿する
操作であり、そのときの相対湿度を(Rn−Rc)だけ
下げることである。これと見合う信号とするためには a)湿度の設定点を@度偏差分Δtだけ移動した0点と
みなして RB−Rc=十偏差(除湿) の制御出力を得るか b)湿度の指示値に、・温度偏差△tに対応した湿度変
化量ΔRc5−加えた値を現在値として設定値と比較す
る。
(Ri+十ΔRa ) −RA=RB十(RA−Ra 
)−Rム=Rm −Ra (+偏差)除湿 a)およびb)のいずれかの補正をする必要がある。
このように、相対湿度を基準としても、温度偏差に対応
した相対湿度検出器を設定値または指示値に増減して補
正した値により偏差を求めnば所要の操作信号を得るこ
とができる。
この場合、絶対湿度や露点温度に変換していないため、
絶対湿度基準の制御ではないが、実用上そnと同等の制
御が可能となる。
第2図の制御装置において、乾球温度検出器1の出力と
乾球温度設定器4の出力を比較して温度偏差を算出し、
さらにこの温度偏差に対応した相対湿度変化分を算出し
これにより指示値を補正しこの補正した値により偏差を
求めることが行なわれている。
実施例3;乾球温度検出器を使用し、絶対湿度(露点温
度)を算出して偏差を求めるもの(第4図)。
第4図において、11は乾球温度検出器、12は湿球温
度検出器、13は演算処理部、14は乾球温度設定器、
15は相対湿度設定器、16.17はそ几ぞn操作器、
18は湿度制御器、19は温度制御器である。第4図に
おいては設定値、指示値とも絶対湿度の算出が行なわれ
ている。
実施例4;乾湿法温度検出器を使用し、温度差に対する
相対湿度変化分を算出してこ几により指示値を補正した
もの(第5図)。
第5図にひいて11は乾球温度検出器、12は湿球温度
検出器、13は演算処理部、14は乾球温度設定器、1
5は相対湿度設定器、16.17はそれぞれ操作器、1
8は湿度制御器、19は温度制御器であり、第4図と同
一部分は同一符号によって表示している。第5図におい
て、乾球温度検出器11の出力と乾球温度設定器14の
出力から温度差を得てこれに対応する相対湿度変化分を
算出し相対湿度の補正が行なわnている。
実施例5;乾湿法温度検出器を使用し、温度差に対応し
た湿球温度変化分を算出してこnにより指示値を補正し
たもの(第6図)。
第6図において、11は乾球温度検出器、12は湿球温
度検出器、13は演算処理部、14は乾球温度設定器、
25は湿球温度設定器、 16.17はそれぞれ操作器
、18は湿度制御器、19は温度制御器であり、第4図
と同一部分は同一符号によって表示している。
第7図の空気線図において、Aは設定点、Bは指示値で
あり、指示値Bと同じ温度でA点と同じ湿球温度の点を
0点と想定している。
このようにして温度偏差fこ対応した湿球温度の変化分
を、設定湿球温度または指示湿球温度に対して補正して
偏差を求めることlこより正しい制御が可能となる。
第6図においては、乾球温度検出器11の出力と乾球温
度設定器14の出力から温度差を得て、これに対応した
湿球温度の変化分を算出しこnlこよシ湿球温度の指示
値の補正を行なっている。
な訃、この発明は上記各実施例に限定されるものではな
く要旨を変更しない範囲において種々変形して実施する
ことができる0 〔発明の効果〕 以上述べたようにこの発明によれば、乾湿球温度セ/す
や高分子形などの相対湿度センナを使用することができ
的確でムダのない良質の制御を行ない得るとともに省エ
ネルギーを計り得る湿度の制御方法およびその装置を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の代表的実施例の概略的構成図、第2
図は温度偏差に対応した相対湿度変化分を補正すること
によって偏差を求める この発明の実施例の概略的構成
図、第3図は第2図の実施例を説明するための空気線図
、第4図は乾湿法温度検出器を使用し給体湿度を算出し
て偏差を求める実施例の概略的構成図、第5図は同様の
検出器を使用し温度差に対する相対湿度変化分を算出し
てこnにより指示値を補正して偏差を求める実施例の概
略的構成図、第6図は同様の検出器を使用し温度差に対
応した湿球温度変化分を算出してこれにより指示値を補
正して偏差を求める実施例の概略的構成図、第7図は第
6図の実施例を説明するための空気線図、第8図乃至第
10図は相対湿度を基準として偏差を求めることの不合
理であることを説明するための空気線図、第11図は単
なる湿球温度を基準として偏差を求めることの不合理で
あることを説明するための空気線図である。 1・・・乾球温度検出器 2・・・相対湿度検出器3・
・・演算処理部   4・・・乾球温度設定器5・・・
相対湿度設定器 6,7・・・検査器8・・・湿度制御
器   9・・・温度制御器11・・・乾球温度検出器
  12・・・湿球温度検出器13・・・演算処理部 
 14・・・乾球温度設定器15・・・相付還良設定器
 16,17・・・操作器18・・・湿度制御器  1
9・・・温度制御器2S・・・5を抜シIL段定番 ぢ免す 4t9ta〜t4 第3図 第7図 61.3.11 昭和 年 月 日 特許庁長官  宇 賀 道 部   殿     じ゛
、/ 1、事件の表示 特願昭61−018983号 2、発明の名称 湿度の制御方法およびその装置 3、補正をする者 事件との関係特許出願人 応用電子工業株式会社 4、代理人 5、自発補正            9217、 補
正の内容 (11本願の添付図面第2図および第3図を31]紙の
通り訂正する。 驚早士 第2図 第3図

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)設定値および指示値を相対湿度で表わし、制御を
    絶対湿度(露度温度)を基準とする偏差かもしくはこれ
    と同等の働きをする偏差により行なうことを特徴とする
    湿度の制御方法。
  2. (2)上記制御に用いる偏差は相対湿度による設定値お
    よび指示値をそれぞれ絶対湿度に変換して求めることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の湿度の制御方法
  3. (3)上記制御に用いる偏差は相対湿度による設定値お
    よび指示値を比較し温度偏差に対応した相対湿度変化分
    を補正することによって求めたものであることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の湿度の制御方法。
  4. (4)上記制御に用いる偏差は湿球温度による設定値お
    よび指示値を比較し温度偏差に対応した湿球温度化分を
    補正することによって求めたものであることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の湿度の制御方法。
  5. (5)湿度または温度を検出する第1および第2の検出
    器と、湿度または温度を設定する第1および第2の設定
    器を有し前記第1および第2の検出器、前記第1および
    第2の設定器の出力より絶対湿度を基準とする偏差かも
    しくはこれと同等の働きをする偏差よりなる湿度制御出
    力および温度偏差よりなる温度制御出力を演算により算
    出する演算制御部と、前記湿度制御出力により制御され
    る湿度制御器と、前記温度制御出力により制御される温
    度制御器とを備えたことを特徴とする湿度制御装置。
  6. (6)上記第1および第2の検出器は乾球温度検出器お
    よび、相対湿度検出器であり、上記第1および第2の設
    定器は乾球温度設定器および相対湿度設定器であるとと
    もに上記演算処理部は相対湿度による設定値および指示
    値をそれぞれ絶対湿度に変換して湿度制御用偏差を求め
    るものであることを特徴とする特許請求の範囲第5項記
    の湿度制御装置。
  7. (7)上記第1および第2の検出器は乾球温度検出器お
    よび相対湿度検出器であり、上記第1および第2の設定
    器は乾球温度設定器および相対湿度設定器であるととも
    に上記演算処理部は相対湿度による設定値および指示値
    を比較し温度偏差に対応した相対湿度変化分を補正する
    ことによって湿度制御用偏差を求めることを特徴とする
    特許請求の範囲第5項記載の湿度制御装置。
  8. (8)上記第1および第2の検出器は乾球温度検出器お
    よび湿球温度検出器であり、上記第1および第2の設定
    器は乾球温度設定器および相対湿度設定器であるととも
    に上記演算処理部は相対湿度による設定値および指示値
    をそれぞれ絶対湿度に変換して湿度制御用偏差を球める
    ものであることを特徴とする特許請求の範囲第5項記載
    の湿度制御装置。
  9. (9)上記第1および第2の検出器は乾球温度検出器お
    よび湿球温度検出器であり、上記第1および第2の設定
    器は乾球温度設定器および相対湿度設定器であるととも
    に上記演算処理部は相対湿度による設定値および指示値
    を比較し温度偏差に対応した相対湿度変化分を補正する
    ことによって湿度制御用偏差を求めるものであることを
    特徴とする特許請求の範囲第5項記載の湿度制御装置。
  10. (10)上記第1および第2の検出器は乾球温度検出器
    および湿球温度検出器であり上記第1および第2の設定
    器は乾球温度設定器および湿球温度設定器であるととも
    に上記演算処理部は湿球温度による設定値および指示値
    を比較し温度偏差に対応した湿球温度変化分を補正する
    ことによって湿度制御用偏差を求めるものであることを
    特徴とする特許請求の範囲第5項記載の湿度制御装置。
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