JPS6239443Y2

JPS6239443Y2 -

Info

Publication number: JPS6239443Y2
Application number: JP4699981U
Authority: JP
Priority date: 1981-03-31
Filing date: 1981-03-31
Publication date: 1987-10-08
Also published as: JPS57161015U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は空気調和における湿度調節装置の改
良に関する。

空気調和における湿度制御は、温度制御と平行
して行われ、その制御は、相対湿度を制御量とす
る定値制御が行われる。

相対湿度は、周知の如く水蒸気圧と飽和水蒸気
圧との100分率比であり、それはまた温度変化に
よつて変化する制御量でもある。したがつて、温
度と湿度とを同時制御する時には、条件によつて
両制御系が互いに干渉し合い、それぞれの制御系
の設定値に対する応答性を極めて悪くする。

例えば、気温20℃湿度50％にある室内を気温25
℃湿度40％の室内に調節する場合、両制御系はそ
れぞれの設定値に従つて、温度制御系では室内温
度を上げる方向に、湿度制御系では除湿する方向
にそれぞれ駆動する。

ところが、除湿駆動は一般的には冷却器の駆動
であるので湿度制御系は室内温度を下げる方向に
作用し、両制御系は互いに干渉し合つてそれぞれ
の応答性を悪くする。

上記のような湿度制御の場合、湿度制御を行わ
なくとも温度上昇に伴なつて湿度は低下し、気温
25℃においては湿度37％にまで低下する。したが
つて、湿度40％とするための湿度制御は、最終的
に加湿制御を必要とするだけであつて、当初の除
湿駆動は不必要であるばかりか制御偏差を大きく
して、設定値に対する応答性を極めて悪くする。
しかも除湿後に加湿することは、エネルギーの浪
費となり経済上好ましくない。

この考案はかかる問題に鑑み、温湿度制御を平
行して行う場合であつても互いの制御系を干渉す
ることなく制御しうる湿度制御装置を提供しよう
とするもので、目標相対湿度をこれに対応する水
蒸気分圧に変換する機構と、測定相定湿度を同じ
くこれに対応する水蒸気分圧に変換する機構とを
もち、両機構からの水蒸気分圧偏差値から湿度加
除器を制御するよう構成した湿度調節装置にかか
るものである。

以下、図面に基づいてこの考案の実施例を説明
する。

第１図は、この考案にかかる湿度調節装置の構
成を示すブロツク線図、第２図は相対湿度をこれ
に対応する水蒸気分圧に変換するための構成を示
すブロツク線図である。

第１図において、温度設定器１０は、温度制御
系における可調整の温度設定器で、目標温度に対
応する電気信号が出力され、その出力信号の１部
は水蒸気分圧変換器３０Ａに入力される。

温度制御系の目標温度をこの湿度制御系に導入
するのは、この目標温度と目標相対湿度とから目
標相対湿度に対応する水蒸気分圧を算出するため
である。

湿度設定器２０は、目標相対湿度を出力する可
調整の設定器で、その目標湿度に対応する電気信
号が出力され、その出力信号は、前記変換器３０
Ａに入力される。

水蒸気分圧変換器３０Ａは前記目標相対湿度を
これに対応する水蒸気分圧に変換して、この制御
系の基準入力信号S₃を得るためのもので、入力温
度信号S₁と入力湿度信号S₂とからその温湿度にお
ける水蒸気分圧を算出し、その水蒸気分圧信号を
調節部４０に出力するように構成されている。

他方の水蒸気分圧変換器３０Ｂは、測定相対湿
度をこれに対応する水蒸気分圧に変換して、この
制御系の主フイードバツク信号S₄を得るためのも
ので、前記変換器３０Ａと同一の変換機構を有し
て測定相対湿度に対応する水蒸気分圧信号を出力
するよう構成されている。

温度検出器５０は、測定温度に対応する電気信
号を出力する機構を有したもので、抵抗温度計、
熱電温度計等の中から適宜に選ばれ、被制御室内
１００の所定位置に設置される。

湿度検出器６０は、測定湿度に対応する電気信
号を出力する機構を有した検出器で、電気式乾湿
球湿度計、電気湿度計、或は、光電管式露点計、
塩化リチウム露点計等の中から適宜に選ばれ、被
制御室内１００の所定位置に設置される。

湿度制御系にかかる温度検出器５０に設けるの
は、この測定温度における飽和水蒸気分圧を算出
するためである。

温度と湿度とによる水蒸気分圧の算出は、次の
ようにして行われる。

第２図において、鎖線内は、それぞれの水蒸気
分圧変換器３０Ａ，３０Ｂを示しており、その内
部には、飽和水蒸気圧変換回路３１Ａ，３１Ｂ
と、水蒸気分圧変換回路３２Ａ，３２Ｂとが内蔵
されている。

飽和水蒸気圧変換回路３１Ａ，３１Ｂには、 es＝At³＋Bt²＋Ct＋Ｄ … なる計算回路が組み込まれており、esは求める飽
和水蒸気分圧、ｔは温度、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは温湿
度曲線から実験的に求められる定数である。

かかる回路３１Ａ，３１Ｂの入力端に温度信号
S₁，S₅が入力されると式の演算が実行され、出
力端には飽和水蒸気分圧を指示する信号が出力さ
れる。この出力信号は、さらに水蒸気分圧変換回
路３２Ａ，３２Ｂに入力される。

水蒸気分圧変換回路３２Ａ，３２Ｂは、ｅ＝（RH）・es／100 … なる計算回路が組み込まれており、ｅは求める水
蒸気分圧、RHは相対湿度（％）である。

かかる回路３２Ａ，３２Ｂの入力端に前記出力
信号と、温度信号S₂，S₆とが入力されると式の
演算が実行され、出力端にはその温度における水
蒸気分圧を指示する信号が出力される。

この出力信号は、前記変換器３０Ａにおいて
は、この制御系の基準入力信号S₃となり、他方の
変換器３０Ｂにおいては主フイードバツク信号S₄
として出力される。

以上の変換機構を数値でもつて例示すると、次
の如くになる。

目標温度25℃、目標相対湿度40％、これに対す
る、被制御室内１００の温湿度が、温度20℃相対
湿度50％であるとすると、飽和水蒸気圧変換回路
３１Ａの入力端には、目標温度25℃を指示する温
度信号S₁が入力され、他方の同一変換回路３１Ｂ
には、測定温度20℃を指示する温度信号S₅が入力
される。すると式の演算が実行されてそれぞれ
の出力端には、前者においては、飽和水蒸気分圧
23.756mmHgを指示する信号が出力され、後者に
おいては、飽和水蒸気分圧17.535mmHgを指示す
る信号が出力される。また、水蒸気圧変換回路３
２Ａの入力端には、目標相対湿度40％を指示する
湿度信号S₂と前記23.756mmHgの指示信号とが入
力され、式の演算が実行されてすなわち、ｅ＝
0.4×23.756mmHgの計算が行われてその出力端に
は9.502mmHgを指示する信号が出力される。同様
にして、他方の水蒸気圧変換回路３２Ｂからは、
ｅ＝0.5×17.535mmHg＝8.767mmHgを指示する信
号が出力される。

湿度制御系にかかる変換機構を設けるのは、温
度制御系との相互干渉を無くすためである。すな
わち、相対湿度は、温度・水蒸気圧・大気圧の関
数であり、温度変化によつて変化する変量であ
る。これに対し、水蒸気分圧は、気体中に含まれ
る水蒸気が持つ分圧であり、それは閉塞された室
内では、露点しない限り、温度変化に対して不変
であり、かつ圧力変化にも左右されない。

したがつて、水蒸気分圧を湿度制御系のパラメ
ータとして制御すれば、温度制御系との相互干渉
を無くすことができ、従来装置のような応答速度
の遅れとそれによる制御エネルギーの浪費とを併
せなくすことができる。

調節部４０は、基準入力信号S₃と主フイードバ
ツク信号S₄とを比較判断し、操作部７０に対し操
作の指示信号S₇を出力するものであり、一方、操
作器７０は、この指示信号S₇に基づいて被制御室
内１００に設置された加湿器８０と除湿器９０と
に対してこれらを駆動する操作信号を出力する。

次にこの考案にかかる装置の動作を説明する。

第１図において、温度設定器１０と湿度設定器
２０とでもつて目標温湿度を設定すると、温度設
定器１０からは目標温度を指示する信号S₁が出力
され、湿度設定器２０からは目標湿度を指示する
信号S₂が出力される。これらの両出力信号S₁，S₂
は、水蒸気分圧変換器３０Ａに入力され、ここで
その目標相対湿度における水蒸気分圧が算出され
て、その算出水蒸気分圧に対応する信号S₃が出力
される。

一方、被制御室内１００の温度検出器５０と、
湿度検出器６０とはそれぞれその室内の温湿度を
検出して遂次測定信号S₅，S₆を出力する。これら
の出力信号S₅，S₆は水蒸気分圧変換器３０Ｂに入
力され、ここでその測定温湿度における水蒸気分
圧が算出されて、その算出水蒸気分圧に対応する
信号S₄が出力される。

これらの両出力信号S₃，S₄は、調節部４０に入
力され、ここで比較判断されて操作部７０に対し
操作の指示信号S₇が出力される。操作部７０はこ
の指示信号S₇に基づいて被制御室内１００の加湿
器８０又は除湿器に対してこれを駆動する操作信
号を出力する。

加湿器８０或は除湿器９０は、操作部７０から
の操作信号に基づいて駆動され、被制御室内１０
０の湿度調整を行なう。

かかる湿度の変化は湿度検出器６０に検出さ
れ、前述同様にして水蒸気分圧に変換されて定値
制御が実行される。

このようにこの考案は、目標相対湿度をこれに
対応する水蒸気分圧に変換する機構と、測定相対
湿度を同じくこれに対応する水蒸気分圧に変換す
る機構とをもち、両機構からの水蒸気分圧偏差値
から湿度加除器を制御するよう構成したので、温
度制御を平行して行う場合でも温度制御系との相
互干渉を無くすことができ、安定かつ速応性良く
制御できる。また、水蒸気分圧を制御系のパラメ
ータとしているので、圧力に対する影響を除却す
ることができ、したがつて、圧力室等における湿
度制御にも利用できるなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案にかかる湿度調節装置の全
体の構成を示すブロツク線図、第２図は相対湿度
をこれに対応する水蒸気分圧に変換するための構
成を示すブロツク線図である。３０Ａ，３０Ｂ……水蒸気分圧変換器、８０…
…加湿器、９０……除湿器。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

目標相対湿度をこれに対応する水蒸気分圧に変
換する機構と、測定相対湿度を同じくこれに対応
する水蒸気分圧に変換する機構とを持ち、両機構
からの水蒸気分圧偏差値から湿度加除器を制御す
るよう構成した湿度調節装置。