JPS63229353A - 露点温度出力装置 - 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 本発明は空調分野に用いられる湿り空気の露点温度を信
号に変換する露点温度出力装置に関するものである。

従来の技術 従来、湿り空気の露点温度を求める場合には一般シ′こ
以下の方法が用いられていた。すなわち、（１）露へ温
度計により直接水める方法。

（２）乾球温度と相対湿度より演算により求める方法。

がちるが、前者の方法は現在、光学式、水晶振動式の露
点計が使われているが、いずれも高価であり、保守・取
扱いが煩雑で実験研究等の特殊分野に限られている。

一方、後者の方法は第４図に示す様に乾球温度。

相対湿度を乾球温度信号出力部５１．相対湿度信号出力
部６２で測定し、その測定信号をＡ／Ｄ変換器５３に入
力し、デジタル信号に変換してマイコン５４に入力し、
以下のような演算式を用いて演算ｒζより露点温度を求
め、その信号をＤ／Ａ変換器６５から出力する方法が一
般に用いられていた。

ところで、湿シ空気の露点温度を計算で求める場合には
一般の空気調和で用いられる乾球温度。

圧力の範囲内では次の（イ）、（ロ）、ｅつから求めて
いる。

ｔｄ−θｄ−２７３　、１５　　　　　　　（イ）ｈ（
ｔｄ）−ψ　・　ｈ（ｔＶｌｏｏ　　　　　　　　　　
　　　　（ロ）ここで　ｔ：乾球温度、ψ：相対湿度（
係ＲＨ）。

ｔｄ：露点温度（℃）、　ｈ（ｔ）　：水の飽和水蒸気
圧（ｍｍＨｆ　）　。

θｄ：露点温度（ト）、θ１：水の３重点の絶対温度（
６）。

発明が解決しようとする問題点 以上のように、従来の方法で露点温度を求める場合装置
が高価でしかも取り扱い・保守が煩雑であったり、複雑
な演算式を用いてマイコン等で演算を行なうため、その
計算に多大の時間を要し演算装置も複雑なものとなり実
用性に欠けていた。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、環境要素と
して重要な乾球温度と、最近、比較的容易に測定可能と
なった絶対湿度とから実用範囲内で空気線図による読み
取り値より精度の高い露点温度信号を出力する、回路構
成が簡単な露点温度出力装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため、本発明の露点温度出力装置
は、気体の乾球温度を検知し、前記乾球温度の値を一次
関数で表わされる乾球温度信号に変換し出力する乾球温
度信号出力部と、前記気体の絶対湿度を検知し、前記絶
対湿度の値を一次関数で表わされる絶対湿度信号に変換
し、出力する絶対湿度信号出力部と、前記乾球温度信号
出力部から前記乾球温度の信号を入力しその乾球温度が
プラス温度（ｔ℃≧０℃）であるかマイナス温度（ｔ℃
＜Ｏ℃）であるかを設定した基準温度と比較判定し、そ
の判定信号に従って、入力された前記絶対湿度信号を目
的の回路に切換え出力する切換器を有した比較器と、絶
対湿度変化を抵抗変化に変換し、絶対湿度を変数とする
一次関数で表わされる抵抗の抵抗値の変化に伴って増幅
度が変り、かつ、前記プラス温度の場合と、前記マイナ
ス温度の場合との各々に適合する合成した前記抵抗の回
路常数の異なる２つの乗算器と、前記２つの乗算器には
、前記比較器に有する前記切換器から絶対湿度信号が入
力されるようにそれぞれ接続し、前記乾球温度が前記プ
ラス温度の場合、または前記マイナス温度の場合に適合
したいずれかの乗算器より出力される信号を受け、前記
乗算器の出力信号と内部にて発生させた定数信号とを加
算し露点温度信号として出力する定数加算部とから構成
したものである。

作　　用 本発明は上記した構成により、乾球温度信号出力部によ
り検出した乾球温度信号を比較器に入力し、乾球温度が
マイナス温度か、プラス温度かを比較判定し、絶対湿度
信号出力部で検出した絶対湿度信号を前記の比較判定し
た判定信号によって比較器内に有した切換器を、プラス
温度あるいはマイナス温度に適合した回路常数を持つ乗
算器側に切換えて入力し、その増幅度に応じた出力信号
を得る。次にその出力信号を定数加算器に入力し、定数
加算器内で発生せしめた定数信号とを加算し、露点温度
が電気信号として精度よく簡単に求められることとなる
。

実施例 以下本発明の一実施例を第１図〜第３図にもとづき説明
する。

第３図は湿り空気線図および絶対湿度を求める基本式（
従来の技術の項で記述した）（イ）、（ロ）、（ハ）式
を基にして、絶対湿度Ｉと露点温度ｔｄの関係をプロッ
トしたものである。ところで、（／→の飽和水蒸気圧の
国際状態式は、飽和蒸気圧が水と平衡する場合と、氷と
平衡する場合とでは異なるので露点温度を計算する場合
、乾球温度が０℃より低い場合と、高い場合とでそれぞ
れ求める必要がある。たとえば、領域−２０℃≦ｔ℃〈
０℃と領域Ｑ℃≦ｔ℃≦２０℃のそれぞれの場合につい
て、絶対湿度Ｘと露点温度ｔｄの関係を２次式の最小自
乗法で求めると以下のようになる。

すなわち、 一り０℃≦ｔ℃〈０℃ ｔｄ＝−２，７０４３Ｘ１０６ｘ２＋１．６４６２Ｘ１
０’ｘ−２９，２１５５＜、＝）ｏ℃≦ｔ’ｃ≦２０℃ ｔ　ｄ＝−１，０１３２２Ｘ１０４ｘ２＋３．６６８４
Ｘ１０３ｘ−１１，９２６２（ホ）つぎに、上記演算式
から求めた露点温度ｔｄと基本式（従来の技術の項に示
した）（イ）、（ロ）、（ハ）式より求めだｔｄｏとの
差を求めると第１表のようになり、露点温度−２０℃≦
ｔａ℃≦２０℃の範囲で士Ｑ、３６℃以内で良い一致を
示している。また絶対湿度範囲を変更して演算式に）、
（ホ）の各係数を求めることにより、演算対象となる露
点温度範囲を変更することができる。

すなわち、 ｔｄ＝ａ２ｘ２＋ａ１ｘ’＋ａＯ（へ）また、（ホ）式
は ｔ　ｄ＝Ａ２ｘ　　＋Ａ１　ｘ＋Ａ○　　　　　　　　
　　　　　　　　　　（ト）と一般式な２次関数で表わ
すことができ、定数ａ　２　、　ａ　１　、　ａ（）　
、　Ａ２　、　Ａ１．　Ａ□　を変更して露点温度範囲
を変更すればよい。

次に演算式（へ）および（ト）で表わされる演算を行な
う露点温度出力装置の実施例を第１図および第２図に基
づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例の基本構成を示したブロック
図でちる。第１図において、乾球温度信号出力部１は、
乾球温度を一次関数で表わされる電気信号に変換し出力
するもので、絶対湿度信号出力部２は絶対湿度を一次関
数で表わされる電気信号に変換し出力するものである。

比較器３は乾球温度信号出力部１より入力された乾球温
度信号が、比較器３内に設けた０℃に相当する基準温度
電源（図示せｆ）より大きい（プラス温度（ｔ　ｗ−０
℃）　）か小さい（マイナス温度（ｔ　℃＜０℃））か
を比較判定するものであって、また、入力した絶対湿度
信号を前記の比較判定した信号によって切換え出力する
切換リレー（図示せず）を有している。２つの乗算器４
および５は回路常数が各々ｔ℃≧ｏ℃に適合するものお
よびｔ℃＜ｏ℃に適合するものとがあり、比較器３の前
記の判定信号によって切換リレーは適合する乗算器４ま
たは５に接続するよう回路を閉じる。絶対湿度信号は前
記の切換リレーを介して適合した乗算器４または６に入
力されると、その絶対湿度値に応じてその増幅度を変化
して増幅し乗算して出力するものである。定数加算器６
は乗算器４またば６の出力信号と、内部で発生せしめた
定数信号とを加算し、露点温度の電気・信号を出力する
。以上により露点温度出力装置は構成されている。

次に第２図に示した詳細な電気回路図で説明する。

第２図において、乾球温度センサ７は乾球温度変化を抵
抗変化として検出する抵抗８よりなり、端子９に加わる
電圧値は端子１０に印加された電圧を乾球温度センサ７
および抵抗１１のそれぞれの抵抗値の比率に分割した値
で、これらにより乾球温度が電圧信号に変換される乾球
温度信号出力部１を構成している。同様に、絶対湿度セ
ンサ１２は絶対湿度変化を抵抗変化として検出する抵抗
１３よりなり、端子１４に加わる電圧値は端子１５に印
加された電圧を絶対湿度センサ１２および抵抗１６の抵
抗値の比率で分割した値で、これらにより絶対湿度が電
気信号に変換される絶対湿度信号出力部２を構成してい
る。次に比較器３の構成を説明する。１７はコンパレー
タであり反転入力端子に乾球温度に相当する重圧を入力
すると、非反転入力端子に入力した乾球温度ｏ℃に相当
する温度設定電源１８の電圧と比較しその大小に応じた
”直圧が出力される。切換リレー２１はノーマリオーブ
ン接点２２．３１とノーマリクローズ接点２３．３２を
持つツインリレーで、出力信号を切換える。端子１つに
高い電圧が出力されるとトランジスタ２０を通じて一定
のコレクタ電流が流れドライブされる。切換リレー２１
がドライブされると接点２２．３１がＯＮとなり絶対湿
度信号出力部２と乗算器４および定数加算器とが導通状
態となる。一方接点２３．３２はＯＦＦとなって絶対湿
度信号出力部２と乗算器５はカッ）ＯＦＦ状態となる。

そして比較器３から出力される信号を入力する乗算器４
は以下のように構成されている。オペアンプ２４の、反
転入力端子に絶対湿度信号出力部２内の端子１４から出
力される絶対湿度信号′１五圧を入力すると、抵抗２６
および合成抵抗２６によって定まる増幅度に応じた電圧
が端子２７に出力される。まだ、異った説明をすれば端
子２了の出力電圧は絶対湿度信号を絶対湿度を変数とす
る一次関数で表わされる増幅度で増幅されたものが出力
される。定数加算器６は近似計算式（へ）あるいは（ト
）式の定数加算器で、オペアンプ２８を加算器として用
い端子２７の電圧と端子２つの抵抗で分割し設定した電
圧とを加算する。その結果、端子３ｏには近似式（へ）
あるいは（ト）で表わされる露点温咋が“電気信号とし
て出力される。

なお乗算器５は切換リレー２１がドライブされていない
場合、接点２３がＯＮ状態となり乾球温度信号出力部１
および絶対信号出力部２と導通状態となり、回路常数（
抵抗）が異るのみで乗算器４と同様な過程で演算を実施
する。

発明の効果 以上の実施例の説明より明らかなように、本発明によれ
ば、乾球温度がプラス温度の場合と、マイナス温度の場
合とを判定し、その結果により、２つの乗算器のうち適
合する回路常数のものに接続する比較器と、前記乗算器
は露点温度の演算近似式を抵抗とオペアンプからなる簡
単なアナログ回路で構成しているので、煩雑な計算をお
こなうだめの高価な機器を要することなく、乾球温度と
絶対湿度と絶つの検出値を処理して、精度の良い露点温
度信号が得られ、実用的に極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における露点温度出力装置の
構成を示すブロック図、第２図は同構成の内容を示す電
気回路図、第３図は絶対温度と露点温度の関係を示す図
、第４図は従来の露点温度出力装置を示すブロック図で
ある。 １・・・・・・乾球温度信号出力部、２・・・・・・絶
対湿度信号出力部、３・・・・・・比較器、４，５・・
・・・・乗算器、ｅ・・・・・・定数加算器、２１　（
２２，２３）・・・・・・切換リレー。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ゴ　
　　　　　　０ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 気体の乾球温度を検知し、前記乾球温度の値を一次関数
   で表わされる乾球温度信号に変換し出力する乾球温度信
   号出力部と、前記気体の絶対湿度を検知し、前記絶対湿
   度の値を一次関数で表わされる絶対湿度信号に変換し出
   力する絶対湿度信号出力部と、前記乾球温度信号出力部
   から前記乾球温度の信号を入力し、その乾球温度がプラ
   ス温度（ｔ℃≧０℃）であるか、マイナス温度（ｔ℃＜
   ０℃）であるかを設定した基準温度と比較判定し、その
   判定信号に従って、入力された前記絶対湿度信号を目的
   の回路に切換え出力する切換器を有した比較器と、絶対
   湿度変化を抵抗変化に変換し、絶対湿度を変数とする一
   次関数で表わされる抵抗の抵抗値の変化に伴って増幅度
   が変り、かつ、前記プラス温度の場合と、前記マイナス
   温度の場合との各々に適合する合成した前記抵抗の回路
   常数の異なる２つの乗算器と、前記２つの乗算器には、
   前記比較器に有する前記切換器から絶対湿度信号が入力
   されるようそれぞれ接続し、前記乾球温度が前記プラス
   温度の場合または前記マイナス温度の場合に適合したい
   ずれかの乗算器より出力される信号を受け、前記乗算器
   の出力信号と内部にて発生させた定数信号とを加算し露
   点温度信号として出力する定数加算部とから構成してな
   る露点温度出力装置。