空調装置の温湿度制御装置と温湿度制御方法
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、取り入れた外気を予め設定した温湿度に調整した空調空気を供給する空調装置に関し、特に、温湿度を一定に維持して同一条件で塗装することが望まれる塗装ブースなどに空調空気を供給する場合に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は、外気を所定の温湿度に調温・調湿する一般的な空調装置を示すもので、両端に外気取入口５２と空調空気送給口５３が夫々形成された空調装置５１内に、ワッシャなどの断熱加湿装置５４, 冷却装置５５, レヒータと称する加熱装置５６，前記各装置５４〜５６で調温／調湿された空調空気を送給する送風ファン５７が配設されている（特開平７−１７４３６０号公報参照）。また、外気取入口５２，冷却装置５５の出口側，空調空気送給口５３に配設された温湿度計ＴＨ0 ，ＴＨ1 ，ＴＨ2 が制御装置５８に接続されており、温湿度計ＴＨ0 により外気の状態点，温湿度計ＴＨ1 により冷却装置５５を通過した空気の状態点，温湿度計ＴＨ2 により空調空気の状態点を検出するようになされている。
【０００３】 そして、断熱加湿装置５４の加湿容量は温湿度計ＴＨ1 又はＴＨ2 のデータに基づいて定められ、冷却装置５５の冷却容量は温湿度計ＴＨ1 のデータに基づいて定められ、加熱装置５６の加熱容量は温湿度計ＴＨ2 のデータに基づいてフィードバック制御されるようになされている。例えば、温湿度計ＴＨ0 で検出された外気の温湿度が、予め設定した湿度より低く、予め設定した温度が高い場合、断熱加湿装置５４で加湿した後、冷却装置５５で冷却し、所定の温湿度の空調空気を送給するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この場合に、断熱加湿装置５４及び冷却装置５５を通過した空気の温湿度は、冷却装置５５の出口側又は空調空気送給口５３に配設された温湿度計ＴＨ1 又はＴＨ2 で検出するようにしているが、温度と湿度は単独で変化し得ず、例えば、断熱加湿装置５４で加湿した場合は湿度が上昇すると同時に温度が下がり、冷却装置５５で冷却した場合は温度が低下すると同時に湿度も低下する。したがって、冷却装置５５の出口側に配設された温湿度計ＴＨ1 で温湿度を検出しても、断熱加湿装置５４の加湿容量及び冷却装置５５の冷却容量を決定するのが極めて困難であり、安定的にフィードバック制御することは困難であった。
【０００５】 また、空気を加熱，加湿した場合に、その空気を攪拌した後でなければ正確な温湿度を測定することができない。空調装置５１内に配設された各温湿度計ＴＨ1 は攪拌していない空気の温湿度を検出しているため、その検出結果には誤差が大きく含まれることとなり、厳密に制御することは根点であった。また、温湿度計ＴＨ2 は、空調空気送給口５３に配設されているため、送風ファン５７で空気を攪拌した後にその温湿度を検出しており、その検出結果は誤差の少ない信頼性の高いものであるが、その検出結果に基づいて加湿／冷却／加熱を行う各装置５４〜５６の容量をフィードバック制御する場合は、タイムラグが大き過ぎて定常状態に落ちつくまでに時間がかかり、やはり、所定の温湿度に迅速にコントロールすることは困難であった。
【０００６】 そこで本発明は、第一にフィードバック制御することなく正確に且つ応答よく温湿度制御を行い、第二にフィードバック制御を行う場合でも安定的に且つ応答よく温湿度制御を行い、さらに省エネルギーを図り、ランニングコストを低減できるようにすることを技術的課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するために、本発明は、取り入れた外気を予め設定した温湿度に調整するために、少なくとも、加熱容量可変の主加熱装置と、加湿容量可変の断熱加湿装置と、冷却容量可変の冷却装置と、加熱容量の微調整が可能な補助加熱装置とを備えた空調空気の温湿度制御装置において、外気の温湿度を検出する温湿度計と、空気線図を予め記憶した空気線図テーブルとを備え、空調空気の上限温度及び上限湿度によって定まる上限状態点と、下限温度及び下限湿度によって定まる下限状態点を結んだ目標温湿度線を空気線図テーブルに設定する目標温湿度線設定器と、温湿度計で検出された外気の温湿度に基づく外気状態点を空気線図テーブルに設定する外気状態点設定器と、前記外気状態点から前記目標温湿度線上の任意の状態点に至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する主加熱線と、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線と、空気線図上を上限状態点の露点温度以下に設定された冷却温度に向かって推移する冷却線と、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線のうち、必要な線をこの順で連結した状態変化予想線を設定する予想線設定器と、当該状態変化予想線の主加熱線の長さに応じて主加熱装置の加熱容量を設定する主加熱容量設定器と、断熱加湿線の長さに応じて断熱加湿装置の加湿容量を設定する加湿容量設定器と、冷却線の長さに応じて冷却装置の冷却容量を設定する冷却容量設定器と、補助加熱線の長さに応じて補助加熱装置の加熱容量を設定する補助加熱容量設定器とを備えたことを特徴とする。
【０００８】 本発明によれば、まず、空調空気の上限温度及び上限湿度によって定まる上限状態点と、下限温度及び下限湿度によって定まる下限状態点を結んだ目標温湿度線が設定された空気線図上に、外気の温湿度によって定まる外気状態点が設定される。次いで、外気状態点から前記目標温湿度線上の任意の状態点（例えば最も近い状態点）に至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する主加熱線と、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線と、空気線図上を上限状態点の露点温度以下に設定された冷却温度に向かって推移する冷却線と、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線のうち、必要な線をこの順で連結した状態変化予想線が設定される。このとき、主加熱線の長さは主加熱装置の加熱容量を、断熱加湿線の長さは断熱加湿装置の加湿容量を、冷却線の長さは冷却装置の冷却容量を、また、補助加熱線は補助加熱装置の加熱容量を表す。したがって、状態変化予想線の各線の長さに応じて加熱容量，加湿容量，冷却容量，補助加熱容量を設定して、空調装置を運転すれば、外気状態点から前記目標温湿度線上の最も近い状態点に至るまで正確に状態点が推移し、所定の温湿度に調整された空調空気が得られる。
【０００９】 このとき、フィードバック制御を行う必要がないので、温湿度計の測定結果に含まれる誤差やタイムラグに起因する制御不安定要素がなく、安定した制御を行うことができる。しかも、主加熱装置，断熱加湿装置，冷却装置，補助加熱装置の夫々の加熱容量，加湿容量，冷却容量は，外気の状態点に応じて設定された状態変化予想線に従って定まるので、補助加熱装置の使用を最小限に抑えるように状態変化予想線を設定することにより、エネルギーロスを最小限に抑え、したがって、ランニングコストも低減できる。
【００１０】 また、フィードバッグ制御を行う場合は、主加熱装置，断熱加湿装置，冷却装置，補助加熱装置の夫々の出口で検出された出口温度を、予め設定された状態変化予想線の主加熱線，断熱加湿線，冷却線，補助加熱線の終点温度に一致させるように、各装置の加熱／加湿／冷却容量を独立にフィードバックするようにしているので、容量の設定が簡便で、応答も速い。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係る空調装置の温湿度制御装置を示す説明図、図２はその制御方法を説明する空気線図である。
【００１２】 図１において、空調装置１は、外気取入口２と所定の温湿度に調整された空調空気を送給する空調空気送給口３が両端に形成され、その内部には、外気取入口２側から空調空気送給口３に向かって、プレヒータと称するバーナなどの加熱容量可変の主加熱装置４と、ロールフィルタＦと、ワッシャなどの加湿容量可変の断熱加湿装置５と、冷却容量可変の冷却装置６と、レヒータと称する加熱容量の微調整が可能な補助加熱装置７と、ダイレクトスチームなどにより等温加湿を行う補助加湿装置８と、調温／調湿された空調空気を送給口３から送り出す送風ファン９が配設されている。
【００１３】 １０は、その入力側に、外気の温湿度を検出する温湿度計ＴＨ0が接続され、その出力側に、空調装置１の前記主加熱装置４，断熱加湿装置５，冷却装置６，補助加熱装置７，補助加湿装置８が接続された温湿度制御装置であって、前記温湿度計ＴＨ0 で検出された外気の温湿度に基づいて、加熱／加湿／冷却を行う各装置４〜８の加熱容量，加湿容量，冷却容量を制御するようになされている。この温湿度制御装置１０は、空気線図を予め記憶した空気線図テーブル１１と、空調空気の上限状態点Ｐｓと下限状態点Ｐｗを結んだ目標温湿度線Ｌを空気線図テーブル１１に設定する目標温湿度線設定器１２と、目標温湿度線設定器１２で設定された目標温湿度線Ｌに基づき空気線図を複数の制御エリアＣ1 〜Ｃ4 に仕切る制御エリア設定器１３と、温湿度計ＴＨ0 で検出された外気の温湿度に基づく外気状態点Ａ1 〜Ａ5 を空気線図テーブル１１に設定する外気状態点設定器１４と、前記外気状態点設定器１４で設定された外気状態点Ａ0 が属する一の制御エリアＣ1 〜Ｃ4 を選定する制御エリア選定器１５と、外気状態点Ａ1 〜Ａ5から前記目標温湿度線Ｌ上の最も近い状態点に至るまでの状態変化予想線Ｊ1 〜Ｊ5 を空気線図テーブル１１上に設定する予想線設定器１６と、状態変化予想線Ｊ1 〜Ｊ5 に基づいて、加熱／加湿／冷却を行う各装置４〜７の加熱容量／加湿容量／冷却容量を決定する容量設定器１７を備えている。
【００１４】 目標温湿度線設定器１２で設定される空調空気の上限状態点Ｐｓ及び下限状態点Ｐｗは、夫々夏場及び冬場の塗装ブース内の雰囲気に等しく、例えば、上限状態点Ｐｓは上限温度２８℃及び上限湿度７５％（相対湿度）に定められ、下限状態点Ｐｗは上限温度２５℃及び上限湿度７５％（相対湿度）に定められている。
【００１５】 制御エリア設定器１３では、目標温湿度線Ｌに基づいて、上限状態点Ｐｓとエンタルピが等しく上限状態点Ｐｓから高温側に延びる上限エンタルピ線Ｅｓと、上限状態点Ｐｓと絶対湿度が等しく上限状態点Ｐｓから低温側に延びる上限絶対湿度線Ｈｓと、下限状態点Ｐｗとエンタルピが等しく下限状態点Ｐｗから高温側に延びる下限エンタルピ線Ｅｗと、下限状態点Ｐｗと絶対湿度が等しく下限状態点Ｐｗから低温側に延びる下限絶対湿度線Ｈｗの各境界線を空気線図テーブル１１上に設定する。そして、これに基づき、空気線図を、下限エンタルピ線Ｅｗ及び下限絶対湿度線Ｈｗで仕切られる低温期制御エリアＣ1 と、上限エンタルピ線Ｅｓ，下限エンタルピ線Ｅｗ及び目標温湿度線Ｌで仕切られる中間期低相対湿度制御エリアＣ2と、上限絶対湿度線Ｈｓ，下限絶対湿度線Ｈｗ及び目標温湿度線Ｌで仕切られる中間期高相対湿度制御エリアＣ3 と、上限エンタルピ線Ｅｓ及び上限絶対湿度線Ｈｓで仕切られる高温期制御エリアＣ4 の４つの制御エリアＣ1 〜Ｃ4 に分けて、夫々を空気線図テーブル１１に設定している。
【００１６】 予想線設定器１６は、外気状態点Ａ1 〜Ａ5 から目標温湿度線Ｌ上の最も近い状態点に至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する主加熱線ＪT と、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線ＪH と、空気線図上を上限状態点Ｐｓの露点温度以下に設定された冷却温度Ｔｃに向かって推移する冷却線ＪC と、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線Ｊt のうち、必要な線をこの順で連結した状態変化予想線Ｊ1 〜Ｊ5 を設定する。本例の場合は、外気状態点Ａ1 〜Ａ5 が属する制御エリアＣ1 〜Ｃ4 に応じた制御手順を予め記憶した低温期制御手順設定器Ｓ1 ，中間期低相対湿度制御手順設定器Ｓ2 ，中間期高相対湿度制御手順設定器Ｓ3 ，高温期制御手順設定器Ｓ4とを備え、制御エリアＣ1 〜Ｃ4 ごとに制御手順を決定するように成されている。
【００１７】 低温期制御エリアＣ1 では、外気状態点Ａ1 は下限状態点Ｐｗよりエンタルピが低く、且つ、絶対湿度が低いので、加熱操作によりエンタルピを上昇させると共に、断熱加湿操作により絶対湿度を高くする必要がある。したがって、低温期制御手順設定器Ｓ1 には、外気状態点Ａ1 から下限状態点Ｐｗに至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って下限エンタルピ線Ｅｗまで加熱方向に推移する主加熱線ＪT と、空気線図上を等エンタルピ線に沿って下限状態点まで加湿方向に推移する断熱加湿線ＪH をこの順で結んだ状態変化予想線Ｊ1 が設定されている。
【００１８】 中間期低相対湿度制御エリアＣ2 では、外気状態点Ａ2 は目標温湿度線Ｌ上のいずれかの状態点にエンタルピが等しく、相対湿度が低いだけなので、断熱加湿操作により、等エンタルピ的に加湿する必要がある。したがって、中間期低相対湿度制御手順設定器Ｓ2 には、外気状態点Ａ2 から目標温湿度線Ｌに至るまで、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線ＪH が状態変化予想線Ｊ2 として設定されている。
【００１９】 中間期高相対湿度制御エリアＣ3 では、外気状態点Ａ3 は目標温湿度線Ｌ上のいずれかの状態点に絶対湿度が等しく、温度が低いだけなので、加熱操作を行う必要がある。このエリアＣ3 は、目標温湿度線Ｌ上の状態点との温度差が僅かであるので、加熱容量の大きな主加熱装置４で温度制御することは困難であり、したがって、加熱容量の微調整が可能な補助加熱装置７を用いる。そして、中間期高相対湿度制御手順設定器Ｓ3 には、外気状態点Ａ3 から目標温湿度線Ｌに至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線Ｊt が状態変化予想線Ｊ3 として設定されている。
【００２０】 高温期制御エリアＣ4 では、外気状態点Ａ4 ，Ａ5 は上限状態点Ｐｓよりエンタルピが高く、又は、絶対湿度が高い。したがって、冷却操作を行う必要があっても、加熱操作によりエンタルピを増大させる必要はない。そして、外気状態点Ａ4 が上限状態点Ｐｓよりエンタルピが高く絶対湿度が低い場合は、冷却操作により除湿される分を見越して予め加湿する必要がある。また、外気状態点Ａ5 の湿度が十分に高い場合は、冷却操作により除湿し、過冷却した分を加熱操作により加熱する必要がある。そこで、高温期制御エリアＣ4 を、冷却装置６の冷却温度Ｔｃにおける相対湿度１００％の冷却状態点Ｐｃと上限状態点Ｐｓを通る加湿境界線Ｈｃで、当該境界線Ｈｃより低湿度側の低湿度エリアｄ1 と、高湿度側の高湿度エリアｄ2 に分けておき、外気状態点Ａ4 が低湿度エリアｄ1 にあるときは、断熱加湿操作により絶対湿度を高くした後、冷却操作により除湿冷却し、外気状態点Ａ5 が高湿度エリアｄ2 にあるときは、冷却操作により除湿冷却した後、加熱操作により加熱すればよい。
【００２１】 したがって、高温期制御手順設定器Ｓ4 には、外気状態点Ａ4 が低湿度エリアｄ1 にあるときの制御手順と、外気状態点Ａ5 が高湿度エリアｄ2にあるときの制御手順が夫々設定されている。そして、外気状態点Ａ4 が低湿度エリアｄ1 にあるときは、外気状態点から上限状態点Ｐｓに至るまで、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿境界線Ｈｃまで加湿方向に推移する断熱加湿線ＪH と、加湿境界線Ｈｃ上を冷却方向に向かって上限状態点Ｐｓまで推移する冷却線ＪC をこの順で結んだ状態変化予想線Ｊ4 に沿って制御される。また、外気状態点Ａ5 が高湿度エリアｄ2 にあるときは、外気状態点から上限状態点Ｐｓに至るまで、空気線図上を冷却装置６の冷却温度Ｔｃにおける相対湿度１００％の冷却状態点Ｐｃに向かって上限絶対湿度線Ｈｓまで推移する冷却線ＪC と、上限絶対湿度線Ｈｓに沿って上限状態点Ｐｓまで加熱方向に推移する補助加熱線Ｊt をこの順で結んだ状態変化予想線Ｊ5 に沿って制御される。
【００２２】 さらに、前記容量設定器１７は、前記各状態変化予想線Ｊ1 〜Ｊ5 の主加熱線ＪT の長さに応じて主加熱装置４の加熱容量を設定する主加熱容量設定器１８と、断熱加湿線ＪH の長さに応じて断熱加湿装置５の加湿容量を設定する加湿容量設定器１９と、冷却線ＪC の長さに応じて冷却装置６の冷却容量を設定する冷却容量設定器２０と、補助加熱線Ｊt の長さに応じて補助加熱装置７の加熱容量を設定する補助加熱容量設定器２１とを備えている。
【００２３】 なお、ＴＨ2 は空調空気の温湿度を空調空気送給口３でモニタする温湿度計，２２はその検出結果に基づき補助加熱装置７及び補助加湿装置８にフィードバックをかけて、温湿度の微調整を補助的に行う微調整装置である。
【００２４】 以上が本発明の一例構成であって、次にこれを用いた温湿度制御方法について説明する。まず、空気線図テーブル１１に記録された空気線図上に、夏場の塗装ブース雰囲気となる気温２８℃，相対湿度７５％の上限状態点Ｐｓと、冬場の塗装ブース雰囲気となる気温２０℃，相対湿度７５％の下限状態点Ｐｗを設定すると、目標温湿度線設定器１２により、前記上限状態点Ｐｓと下限状態点Ｐｗを結んだ目標温湿度線Ｌが設定される。
【００２５】 次いで、目標温湿度線Ｌが設定されると、制御エリア設定器１３で、主として冬期に制御を行う低温期制御エリアＣ1 と、主として春期／秋期の湿度の低い日に制御を行う中間期低相対湿度制御エリアとＣ2 、主として春期／秋期の湿度の高い日に制御を行う中間期高相対湿度制御エリアとＣ3 、主として夏期に制御を行う高温期制御エリアＣ4 の４つの領域が設定される。各制御エリアＣ1 〜Ｃ4 は、上限状態点Ｐｓとエンタルピが等しく上限状態点Ｐｓから高温側に延びる上限エンタルピ線Ｅｓと、上限状態点Ｐｓと絶対湿度が等しく上限状態点Ｐｓから低温側に延びる上限絶対湿度線Ｈｓと、下限状態点Ｐｗとエンタルピが等しく下限状態点Ｐｗから高温側に延びる下限エンタルピ線Ｅｗと、下限状態点Ｐｗと絶対湿度が等しく下限状態点Ｐｗから低温側に延びる下限絶対湿度線Ｈｗで仕切らている。また、高温期制御エリアＣ4 は、冷却装置６の冷却温度Ｔｃにおける相対湿度１００％の冷却状態点Ｐｃと上限状態点Ｐｓを通る加湿境界線Ｈｃを境に、加湿境界線Ｈｃより低湿度側の低湿度エリアｄ1 と、高湿度側の高湿度エリアｄ2 に分けられている。
【００２６】 空調装置１を運転するときは、まず、温湿度計ＴＨ0 で外気の温湿度を検出し、この検出結果に基づいて、外気状態点設定器１４で空気線図上に外気状態点Ａ1 〜Ａ5 を設定する。冬期は、外気状態点Ａ1 が低温期制御エリアＣ1 に含まれることが多く、この場合は、低温期制御手順設定器Ｓ1 により、外気状態点Ａ1 から下限状態点Ｐｗに至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する主加熱線ＪT と、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線ＪHをこの順で結んだ状態変化予想線Ｊ1 が設定される。このとき、主加熱線ＪT の長さが主加熱装置４の加熱容量を表し、断熱加湿線ＪH の長さが断熱加湿装置５の加湿容量を表すので、主加熱容量設定器１８では主加熱線ＪT の長さに応じて主加熱装置４の加熱容量が設定され、加湿容量設定器１９では断熱加湿線ＪH の長さに応じて断熱加湿装置５の加湿容量が設定される。このように設定された加熱容量，加湿容量で主加熱装置４及び断熱加湿装置５を運転すると、空調装置１内に取り入れられた外気は、外気状態点Ａ1 から下限状態点Ｐｗまで状態変化予想線Ｊ1 に従ってその状態が変化する。すなわち、外気状態点Ａ1 は、状態変化予想線Ｊ1 に沿って、主加熱線ＪT 上を下限エンタルピ線Ｅｗまで下限エンタルピ線Ｅｗまで加熱方向に推移し、次いで、断熱加湿線ＪH 上を下限状態点Ｐｗまで加湿方向に推移する。なお、この場合に、冷却装置６は停止させておき、補助加熱装置７及び補助加湿装置８は、温湿度計ＴＨ4 の検出結果に応じて温湿度を微調整するために備え、最低加熱容量及び最低加湿容量のアイドリング状態で運転させておく。
【００２７】 また、春期／秋期の相対湿度の低い日は、外気状態点Ａ2 が中間期低相対湿度制御エリアＣ2 に含まれることが多く、この場合は、中間期低相対湿度制御手順設定器Ｓ2 により、外気状態点Ａ2 から目標温湿度線Ｌに至るまで、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線ＪH がそのまま状態変化予想線Ｊ2 として設定される。このとき、加湿容量設定器１９では断熱加湿線ＪH の長さに応じて断熱加湿装置５の加湿容量が設定される。そして、このように設定された加湿容量で断熱加湿装置５を運転すると、空調装置１内に取り入れられた外気は、外気状態点Ａ2 から目標温湿度線Ｌまで状態変化予想線Ｊ2 に従ってその状態が変化し、この場合、外気状態点Ａ2 が、目標温湿度線Ｌ上の状態点まで等エンタルピ線に沿って断熱加湿線ＪH 上を加湿方向に推移する。なお、この場合に、主加熱装置４及び冷却装置６は停止させておき、補助加熱装置７及び補助加湿装置８は、温湿度計ＴＨ4 の検出結果に応じて温湿度を微調整するために備え、最低加熱容量及び最低加湿容量のアイドリング状態で運転させておく。
【００２８】 さらに、春期／秋期の相対湿度の高い日は、外気状態点Ａ3 が中間期高相対湿度制御エリアＣ3 にあることが多く、この場合は、中間期高相対湿度制御手順設定器Ｓ2 により、外気状態点Ａ3 から目標温湿度線Ｌに至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線Ｊt が状態変化予想線Ｊ3 として設定される。ここで、主加熱装置４で外気状態点Ａ3 を推移させようとすると、主加熱装置４ではその加熱容量が大き過ぎて微調整を行うことができないので、この制御エリアＣ3 では微調整が可能な補助加熱装置７を用いている。そして、このとき、補助加熱線Ｊt の長さが補助加熱装置７の加熱容量を表すので、補助加熱容量設定器２１では補助加熱線Ｊt の長さに応じて補助加熱装置７の加熱容量が設定される。このように設定された加熱容量で補助加熱装置７を運転すると、空調装置１内に取り入れられた外気は、外気状態点Ａ3 から目標温湿度線Ｌまで状態変化予想線Ｊ3 に従ってその状態が変化し、この場合、外気状態点Ａ3 が、目標温湿度線Ｌ上の状態点まで等絶対湿度線に沿って補助加熱線Ｊt 上を加熱方向に推移する。なお、この場合に、主加熱装置４及び冷却装置６は停止させておき、断熱加湿装置５は外気に含まれる塵，ゴミを除去するために最低加湿容量のアイドリング状態で運転され、補助加湿装置８は、温湿度計ＴＨ4 の検出結果に応じて湿度を微調整するために備え、最低加湿容量のアイドリング状態で運転させておく。
【００２９】 さらにまた、夏期は、外気状態点Ａ4 ，Ａ5 が高温期制御エリアＣ4 に含まれることが多い。そして、外気状態点Ａ4 が制御エリアＣ4 内の低湿度エリアｄ1 に含まれている場合は、高温期制御手順設定器Ｓ4 により、外気状態点Ａ4 から上限状態点Ｐｓに至るまで、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿境界線Ｈｃまで加湿方向に推移する断熱加湿線ＪH と、加湿境界線Ｈｃ上を冷却方向に向かって上限状態点Ｐｓまで推移する冷却線ＪC をこの順で結んだ状態変化予想線Ｊ4 が設定される。ここで、断熱加湿線ＪH の長さが断熱加湿装置５の加湿容量を表し、冷却線ＪC の長さが冷却装置６の冷却容量を表すので、加湿容量設定器１９で断熱加湿線ＪH の長さに応じて断熱加湿装置５の加湿容量が設定され、冷却容量設定器２０では冷却線ＪC の長さに応じて冷却装置６の冷却容量が設定される。このように設定された加湿容量及び冷却容量で断熱加湿装置５及び冷却装置６を運転すると、空調装置１内に取り入れられた外気は、外気状態点Ａ4 から上限状態点Ｐｓまで状態変化予想線Ｊに従ってその状態が変化する。すなわち、外気状態点Ａ4 は、加湿境界線Ｈｃまで等エンタルピ線に沿って断熱加湿線ＪH 上を加湿方向に推移し、次いで、上限状態点Ｐｓまで加湿境界線Ｈｃに沿って冷却線ＪC 上を冷却方向に推移する。なお、この場合に、主加熱装置４は停止させておき、補助加熱装置７及び補助加湿装置８は、温湿度計ＴＨ4 の検出結果に応じて温湿度を微調整するために備え、最低加熱容量及び最低加湿容量のアイドリング状態で運転させておく。
【００３０】 また、外気状態点Ａ5 が制御エリアＣ4 の高湿度エリアｄ2 に含まれている場合は、高温期制御手順設定器Ｓ4 により、外気状態点Ａ5 から上限状態点Ｐｓに至るまで、空気線図上を冷却装置６の冷却温度Ｔｃにおける相対湿度１００％の冷却状態点Ｐｃに向かって上限絶対湿度線Ｈｓまで推移する冷却線ＪC と、上限絶対湿度線Ｈｓに沿って上限状態点Ｐｓまで加熱方向に推移する補助加熱線Ｊt をこの順で結んだ状態変化予想線Ｊ5 が設定される。ここで、冷却線ＪC の長さが冷却装置６の冷却容量を表し、補助加熱線Ｊt の長さが補助加熱装置７の加熱容量を表すので、冷却容量設定器２０で冷却線ＪCの長さに応じて冷却装置６の冷却容量が設定され、補助加熱容量設定器２１では補助加熱線Ｊt の長さに応じて補助加熱装置７の加熱容量が設定される。このように設定された冷却容量及び加熱容量で冷却装置６及び補助加熱装置７を運転すると、空調装置１内に取り入れられた外気は、外気状態点Ａ5 から上限状態点Ｐｓまで状態変化予想線Ｊ5 に従ってその状態が変化する。すなわち、外気状態点Ａ5 は、上限絶対湿度線Ｈｓまで冷却状態点Ｐｃに向かって冷却線ＪC 上を冷却方向に推移し、次いで、上限状態点Ｐｓまで等絶対湿度線に沿って補助加熱線Ｊt 上を加熱方向に推移する。なお、この場合に、主加熱装置４は停止させておき、断熱加湿装置５は外気に含まれる塵，ゴミを除去するために最低加湿容量のアイドリング状態で運転され、補助加湿装置８は、温湿度計ＴＨ4 の検出結果に応じてその加熱容量及び加湿容量をフィードバッグ制御するために備え、最低加湿容量のアイドリング状態で運転させておく。
【００３１】 なお、上述の説明では、空気線図内のエリアを予め複数の制御エリアＣ1 〜Ｃ4 のエリアに分割して、夫々で使用する加熱用／加湿用の各装置４〜７を予め設定する場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、制御エリアＣ1 〜Ｃ4 に分けることなく、外気状態点Ａ1 〜Ａ5 から目標温湿度線Ｌ上の任意の状態点に至るまでの状態変化予想線Ｊを描くことにより、使用すべき加熱用／加湿用の各装置４〜７を選択すると共に、その加熱容量／加湿容量を決定する場合であってもよい。また、空気線図を４つの制御エリアＣ1 〜Ｃ4 に分割した場合について説明したが、加熱／加湿／冷却を行う各装置４〜８の設置台数，構成及び容量などに応じてより細かく分割するようにしてもよい。例えば、高温期制御エリアＣ4 は、冷却装置４の冷却温度Ｔｃに基づき加湿境界線Ｈｃを境に、さらに二つの制御エリアｄ1 ，ｄ2 に分けているが、他の制御エリアＣ1 〜Ｃ3 も高温期制御エリアＣ4 と同様にさらに細分化してあってもよい。
【００３２】 図３は本発明に係る他の空調装置の温湿度制御装置を示す。なお，図１と共通する部分については同一符号を付して詳細説明は省略する。本例では、主加熱装置４，断熱加湿装置５，冷却装置６，補助加熱装置７の夫々の出口温度を検出する温度計Ｔ1 〜Ｔ4 と、空調空気送給口３で空調空気の温湿度を測定する温湿度計ＴＨ2 が配設されている。また、容量設定器１７には、主加熱装置４の加熱容量をフィードバック制御する主加熱容量制御装置２５と、断熱加湿装置５の加湿容量をフィードバック制御する加湿容量制御装置２６と、冷却装置６の冷却容量をフィードバック制御する冷却容量制御装置２７と、補助加熱装置７の加熱容量をフィードバック制御する補助加熱容量制御装置２８と、補助加湿装置８の加湿容量をフィードバック制御する補助加湿容量制御装置２９を備えている。そして、前記各容量制御装置２５〜２９は、その入力側に前記温度計Ｔ1 〜Ｔ4 及び温湿度計ＴＨ2 が夫々接続され、出力側に主加熱装置４，断熱加湿装置５，冷却装置６，補助加熱装置７及び補助加湿装置８が接続されている。
【００３３】 前記主加熱容量制御装置２５は予想線設定器１６で設定された主加熱線ＪT の終点温度に主加熱装置４の出口温度を一致させるように加熱容量を制御し、加湿容量制御装置２６は予想線設定器１６で設定された断熱加湿線ＪHの終点温度に断熱加湿加湿装置５の出口温度を一致させるように制御し、冷却容量制御装置２７冷却線ＪC の終点温度に冷却装置６の出口温度を一致させるように制御し、補助加熱容量制御装置２８は補助加熱線Ｊt の終点温度に補助加熱装置７の出口温度を一致させるように制御し、補助加湿容量制御装置２９は温湿度計ＴＨ2 の検出信号に基づいて空調空気の湿度を微調整するように成されている。
【００３４】 例えば、冬期に、外気状態点Ａ1 が低温期制御エリアＣ1 に属するときは、状態変化予想線Ｊ1 に基づいて容量制御を行い、まず、主加熱容量制御装置２５により主加熱装置４の出口温度が主加熱線ＪT の終点温度（主加熱線ＪT が下限エンタルピ線Ｅｗと交わる点Ｂ1 の温度）に一致するように加熱容量をフィードバック制御し、次いで、加湿容量制御装置２６により断熱加湿装置５の出口温度が断熱加湿線ＪH の終点温度（下限状態点Ｐｗの温度）に一致するように加熱容量をフィードバック制御する。春期／秋期に、外気状態点Ａ2 が中間期低相対湿度制御エリアＣ2 に属するときは、状態変化予想線Ｊ2 に基づいて容量制御を行い、加湿容量制御装置２６により断熱加湿装置５の出口温度が断熱加湿線ＪH の終点温度（目標温湿度線Ｌ上の任意の状態点の温度）に一致するように加熱容量をフィードバック制御する。春期／秋期に、外気状態点Ａ3 が中間期高相対湿度制御エリアＣ3 に属するときは、状態変化予想線Ｊ3 に基づいて容量制御を行い、補助加熱容量制御装置２７により補助加熱装置７の出口温度が補助加熱線Ｊt の終点温度（目標温湿度線Ｌ上の任意の状態点の温度）に一致するように加熱容量をフィードバック制御する。夏期に、外気状態点Ａ4 が中間期高相対湿度制御エリアＣ4 の低湿度エリアｄ1 に属するときは、状態変化予想線Ｊ4 に基づいて容量制御を行い、まず、加湿容量制御装置２６により断熱加湿装置５の出口温度が断熱加湿線ＪH の終点温度（断熱加湿線ＪH が加湿境界線Ｈｃと交わる点Ｂ4 の温度）に一致するように加湿容量をフィードバック制御し、次いで、冷却容量制御装置２７により冷却装置６の出口温度が冷却線Ｊｃの終点温度（上限状態点Ｐｓの温度）に一致するように冷却容量をフィードバック制御する。さらに、夏期に、外気状態点Ａ5 が中間期高相対湿度制御エリアＣ4 の低湿度エリアｄ2 に属するときは、状態変化予想線Ｊ5 に基づいて容量制御を行い、まず、冷却容量制御装置２７により冷却装置６の出口温度が冷却線Ｊｃの終点温度（冷却線ＪC が上限絶対湿度線Ｈｓと交わる点Ｂ5 の温度）に一致するように冷却容量をフィードバック制御し、次いで、補助加熱容量制御装置２７により補助加熱装置７の出口温度が補助加熱線Ｊt の終点温度（上限状態点Ｐｓの温度）に一致するように加熱容量をフィードバック制御する。
【００３５】 このように本例によれば、主加熱装置４，断熱加湿装置５，冷却装置６，補助加熱装置７を夫々の出口温度で独立にフィードバック制御しているので、夫々の制御量を他の制御量に関係なく簡単且つ正確に設定することができるだけでなく、各装置４〜７の夫々の出口に配設された温度計Ｔ1 〜Ｔ4 で検出された出口温度に基づいてフィードバック制御しているのでその応答速度も速く、目標温湿度線Ｌ上の任意の状態点に正確に温湿度制御することができる。しかも、予め設定された状態変化予想線Ｊ1 〜Ｊ5 に従って制御されるので、無駄な制御操作を行うことがなく、省エネルギー，低ランニングコストに資することとなる。
【００３６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、外気の温湿度で決定される外気状態点と予め設定された目標温湿度線に基づいて、状態変化予想線が設定され、これに基づき、主加熱装置，断熱加湿装置，冷却装置，補助加熱装置のうち、温湿度制御に使用すべき加熱用／加湿用の最適な装置と、夫々の最適な加熱容量／加湿容量／冷却容量が設定されて運転され、空調装置内に取り込んだ外気をフィードバッグ制御することなく目標とすべき温湿度に調整することができるという効果がある。また、フィードバック制御を行う必要がないので、温湿度計の測定結果に含まれる誤差やタイムラグに起因する制御不安定要素がなく、安定した制御を行うことができるという効果がある。
【００３７】 さらに、夫々の加熱容量／加湿容量／冷却容量は，外気の状態点に応じて設定された状態変化予想線に従って定まるので、補助加熱装置の使用を最小限に抑えるように状態変化予想線を設定することにより、エネルギーロスを最小限に抑え、したがって、ランニングコストも低減できるという効果がある。
【００３８】 さらにまた、フィードバック制御を行う場合においては、主加熱装置，断熱加湿装置，冷却装置，補助加熱装置の夫々の出口で検出された出口温度を、予め設定された状態変化予想線の主加熱線，断熱加湿線，冷却線，補助加熱線の終点温度に一致させるように、各装置の加熱／加湿／冷却容量を独立に制御しているので、夫々の制御量を他の制御量に関係なく簡単且つ正確に設定することができるだけでなく応答速度も速く、目標温湿度線上の任意の状態点に正確に温湿度制御することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空調装置の温湿度制御装置を示す説明図。
【図２】本発明に係る空調装置の温湿度制御方法を示す空気線図。
【図３】本発明に係る他の空調装置の温湿度制御装置を示す説明図。
【図４】従来装置を示す説明図。
【符号の説明】
１・・・・空調装置 ２・・・・外気取入口
３・・・・空調空気送給口 ４・・・・主加熱装置
５・・・・断熱加湿装置 ６・・・・冷却装置
７・・・・補助加熱装置 １０・・・・温湿度制御装置
１１・・・・空気線図テーブル １２・・・・目標温湿度線設定器
１３・・・・制御エリア設定器 １４・・・・外気状態点設定器
１５・・・・制御エリア選定器 １６・・・・予想線設定器
Ｓ1 ・・・低温期制御手順設定器
Ｓ2 ・・・中間期低相対湿度制御手順設定器
Ｓ3 ・・・中間期高相対湿度制御手順設定器
Ｓ4 ・・・高温期制御手順設定器
１７・・・・容量設定器 １８・・・・主加熱容量設定器
１９・・・・加湿容量設定器 ２０・・・・冷却容量設定器
２１・・・・補助加熱容量設定器 ＴＨ0 ・・温湿度計
Ｐｓ・・・上限状態点 Ｐｗ・・・下限状態点
Ｌ・・・・目標温湿度線 Ｅｓ・・・上限エンタルピ線
Ｈｓ・・・上限絶対湿度線 Ｅｗ・・・下限エンタルピ線
Ｈｗ・・・下限絶対湿度線 Ｈｃ・・・加湿境界線
Ｃ1 ・・・低温期制御エリア
Ｃ2 ・・・中間期低相対湿度制御エリア
Ｃ3 ・・・中間期高相対湿度制御エリア
Ｃ4 ・・・高温期制御エリア
ｄ1 ・・・低湿度エリア ｄ2 ・・・高湿度エリア
Ａ1 〜Ａ5 ・・・外気状態点 Ｊ1 〜Ｊ5 ・・・・状態変化予想線
ＪT ・・・主加熱線 ＪH ・・・断熱加湿線
ＪC ・・・冷却線 Ｊt ・・・補助加熱線
Ｔｃ・・・冷却温度 Ｐｃ・・・冷却状態点
Ｔ1 〜Ｔ4 ・・・温度計
２５・・・・主加熱容量制御装置 ２６・・・・加湿容量制御装置
２７・・・・冷却容量制御装置 ２８・・・・補助加熱容量制御装置
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、取り入れた外気を予め設定した温湿度に調整した空調空気を供給する空調装置に関し、特に、温湿度を一定に維持して同一条件で塗装することが望まれる塗装ブースなどに空調空気を供給する場合に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は、外気を所定の温湿度に調温・調湿する一般的な空調装置を示すもので、両端に外気取入口５２と空調空気送給口５３が夫々形成された空調装置５１内に、ワッシャなどの断熱加湿装置５４, 冷却装置５５, レヒータと称する加熱装置５６，前記各装置５４〜５６で調温／調湿された空調空気を送給する送風ファン５７が配設されている（特開平７−１７４３６０号公報参照）。また、外気取入口５２，冷却装置５５の出口側，空調空気送給口５３に配設された温湿度計ＴＨ0 ，ＴＨ1 ，ＴＨ2 が制御装置５８に接続されており、温湿度計ＴＨ0 により外気の状態点，温湿度計ＴＨ1 により冷却装置５５を通過した空気の状態点，温湿度計ＴＨ2 により空調空気の状態点を検出するようになされている。
【０００３】 そして、断熱加湿装置５４の加湿容量は温湿度計ＴＨ1 又はＴＨ2 のデータに基づいて定められ、冷却装置５５の冷却容量は温湿度計ＴＨ1 のデータに基づいて定められ、加熱装置５６の加熱容量は温湿度計ＴＨ2 のデータに基づいてフィードバック制御されるようになされている。例えば、温湿度計ＴＨ0 で検出された外気の温湿度が、予め設定した湿度より低く、予め設定した温度が高い場合、断熱加湿装置５４で加湿した後、冷却装置５５で冷却し、所定の温湿度の空調空気を送給するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この場合に、断熱加湿装置５４及び冷却装置５５を通過した空気の温湿度は、冷却装置５５の出口側又は空調空気送給口５３に配設された温湿度計ＴＨ1 又はＴＨ2 で検出するようにしているが、温度と湿度は単独で変化し得ず、例えば、断熱加湿装置５４で加湿した場合は湿度が上昇すると同時に温度が下がり、冷却装置５５で冷却した場合は温度が低下すると同時に湿度も低下する。したがって、冷却装置５５の出口側に配設された温湿度計ＴＨ1 で温湿度を検出しても、断熱加湿装置５４の加湿容量及び冷却装置５５の冷却容量を決定するのが極めて困難であり、安定的にフィードバック制御することは困難であった。
【０００５】 また、空気を加熱，加湿した場合に、その空気を攪拌した後でなければ正確な温湿度を測定することができない。空調装置５１内に配設された各温湿度計ＴＨ1 は攪拌していない空気の温湿度を検出しているため、その検出結果には誤差が大きく含まれることとなり、厳密に制御することは根点であった。また、温湿度計ＴＨ2 は、空調空気送給口５３に配設されているため、送風ファン５７で空気を攪拌した後にその温湿度を検出しており、その検出結果は誤差の少ない信頼性の高いものであるが、その検出結果に基づいて加湿／冷却／加熱を行う各装置５４〜５６の容量をフィードバック制御する場合は、タイムラグが大き過ぎて定常状態に落ちつくまでに時間がかかり、やはり、所定の温湿度に迅速にコントロールすることは困難であった。
【０００６】 そこで本発明は、第一にフィードバック制御することなく正確に且つ応答よく温湿度制御を行い、第二にフィードバック制御を行う場合でも安定的に且つ応答よく温湿度制御を行い、さらに省エネルギーを図り、ランニングコストを低減できるようにすることを技術的課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するために、本発明は、取り入れた外気を予め設定した温湿度に調整するために、少なくとも、加熱容量可変の主加熱装置と、加湿容量可変の断熱加湿装置と、冷却容量可変の冷却装置と、加熱容量の微調整が可能な補助加熱装置とを備えた空調空気の温湿度制御装置において、外気の温湿度を検出する温湿度計と、空気線図を予め記憶した空気線図テーブルとを備え、空調空気の上限温度及び上限湿度によって定まる上限状態点と、下限温度及び下限湿度によって定まる下限状態点を結んだ目標温湿度線を空気線図テーブルに設定する目標温湿度線設定器と、温湿度計で検出された外気の温湿度に基づく外気状態点を空気線図テーブルに設定する外気状態点設定器と、前記外気状態点から前記目標温湿度線上の任意の状態点に至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する主加熱線と、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線と、空気線図上を上限状態点の露点温度以下に設定された冷却温度に向かって推移する冷却線と、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線のうち、必要な線をこの順で連結した状態変化予想線を設定する予想線設定器と、当該状態変化予想線の主加熱線の長さに応じて主加熱装置の加熱容量を設定する主加熱容量設定器と、断熱加湿線の長さに応じて断熱加湿装置の加湿容量を設定する加湿容量設定器と、冷却線の長さに応じて冷却装置の冷却容量を設定する冷却容量設定器と、補助加熱線の長さに応じて補助加熱装置の加熱容量を設定する補助加熱容量設定器とを備えたことを特徴とする。
【０００８】 本発明によれば、まず、空調空気の上限温度及び上限湿度によって定まる上限状態点と、下限温度及び下限湿度によって定まる下限状態点を結んだ目標温湿度線が設定された空気線図上に、外気の温湿度によって定まる外気状態点が設定される。次いで、外気状態点から前記目標温湿度線上の任意の状態点（例えば最も近い状態点）に至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する主加熱線と、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線と、空気線図上を上限状態点の露点温度以下に設定された冷却温度に向かって推移する冷却線と、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線のうち、必要な線をこの順で連結した状態変化予想線が設定される。このとき、主加熱線の長さは主加熱装置の加熱容量を、断熱加湿線の長さは断熱加湿装置の加湿容量を、冷却線の長さは冷却装置の冷却容量を、また、補助加熱線は補助加熱装置の加熱容量を表す。したがって、状態変化予想線の各線の長さに応じて加熱容量，加湿容量，冷却容量，補助加熱容量を設定して、空調装置を運転すれば、外気状態点から前記目標温湿度線上の最も近い状態点に至るまで正確に状態点が推移し、所定の温湿度に調整された空調空気が得られる。
【０００９】 このとき、フィードバック制御を行う必要がないので、温湿度計の測定結果に含まれる誤差やタイムラグに起因する制御不安定要素がなく、安定した制御を行うことができる。しかも、主加熱装置，断熱加湿装置，冷却装置，補助加熱装置の夫々の加熱容量，加湿容量，冷却容量は，外気の状態点に応じて設定された状態変化予想線に従って定まるので、補助加熱装置の使用を最小限に抑えるように状態変化予想線を設定することにより、エネルギーロスを最小限に抑え、したがって、ランニングコストも低減できる。
【００１０】 また、フィードバッグ制御を行う場合は、主加熱装置，断熱加湿装置，冷却装置，補助加熱装置の夫々の出口で検出された出口温度を、予め設定された状態変化予想線の主加熱線，断熱加湿線，冷却線，補助加熱線の終点温度に一致させるように、各装置の加熱／加湿／冷却容量を独立にフィードバックするようにしているので、容量の設定が簡便で、応答も速い。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係る空調装置の温湿度制御装置を示す説明図、図２はその制御方法を説明する空気線図である。
【００１２】 図１において、空調装置１は、外気取入口２と所定の温湿度に調整された空調空気を送給する空調空気送給口３が両端に形成され、その内部には、外気取入口２側から空調空気送給口３に向かって、プレヒータと称するバーナなどの加熱容量可変の主加熱装置４と、ロールフィルタＦと、ワッシャなどの加湿容量可変の断熱加湿装置５と、冷却容量可変の冷却装置６と、レヒータと称する加熱容量の微調整が可能な補助加熱装置７と、ダイレクトスチームなどにより等温加湿を行う補助加湿装置８と、調温／調湿された空調空気を送給口３から送り出す送風ファン９が配設されている。
【００１３】 １０は、その入力側に、外気の温湿度を検出する温湿度計ＴＨ0が接続され、その出力側に、空調装置１の前記主加熱装置４，断熱加湿装置５，冷却装置６，補助加熱装置７，補助加湿装置８が接続された温湿度制御装置であって、前記温湿度計ＴＨ0 で検出された外気の温湿度に基づいて、加熱／加湿／冷却を行う各装置４〜８の加熱容量，加湿容量，冷却容量を制御するようになされている。この温湿度制御装置１０は、空気線図を予め記憶した空気線図テーブル１１と、空調空気の上限状態点Ｐｓと下限状態点Ｐｗを結んだ目標温湿度線Ｌを空気線図テーブル１１に設定する目標温湿度線設定器１２と、目標温湿度線設定器１２で設定された目標温湿度線Ｌに基づき空気線図を複数の制御エリアＣ1 〜Ｃ4 に仕切る制御エリア設定器１３と、温湿度計ＴＨ0 で検出された外気の温湿度に基づく外気状態点Ａ1 〜Ａ5 を空気線図テーブル１１に設定する外気状態点設定器１４と、前記外気状態点設定器１４で設定された外気状態点Ａ0 が属する一の制御エリアＣ1 〜Ｃ4 を選定する制御エリア選定器１５と、外気状態点Ａ1 〜Ａ5から前記目標温湿度線Ｌ上の最も近い状態点に至るまでの状態変化予想線Ｊ1 〜Ｊ5 を空気線図テーブル１１上に設定する予想線設定器１６と、状態変化予想線Ｊ1 〜Ｊ5 に基づいて、加熱／加湿／冷却を行う各装置４〜７の加熱容量／加湿容量／冷却容量を決定する容量設定器１７を備えている。
【００１４】 目標温湿度線設定器１２で設定される空調空気の上限状態点Ｐｓ及び下限状態点Ｐｗは、夫々夏場及び冬場の塗装ブース内の雰囲気に等しく、例えば、上限状態点Ｐｓは上限温度２８℃及び上限湿度７５％（相対湿度）に定められ、下限状態点Ｐｗは上限温度２５℃及び上限湿度７５％（相対湿度）に定められている。
【００１５】 制御エリア設定器１３では、目標温湿度線Ｌに基づいて、上限状態点Ｐｓとエンタルピが等しく上限状態点Ｐｓから高温側に延びる上限エンタルピ線Ｅｓと、上限状態点Ｐｓと絶対湿度が等しく上限状態点Ｐｓから低温側に延びる上限絶対湿度線Ｈｓと、下限状態点Ｐｗとエンタルピが等しく下限状態点Ｐｗから高温側に延びる下限エンタルピ線Ｅｗと、下限状態点Ｐｗと絶対湿度が等しく下限状態点Ｐｗから低温側に延びる下限絶対湿度線Ｈｗの各境界線を空気線図テーブル１１上に設定する。そして、これに基づき、空気線図を、下限エンタルピ線Ｅｗ及び下限絶対湿度線Ｈｗで仕切られる低温期制御エリアＣ1 と、上限エンタルピ線Ｅｓ，下限エンタルピ線Ｅｗ及び目標温湿度線Ｌで仕切られる中間期低相対湿度制御エリアＣ2と、上限絶対湿度線Ｈｓ，下限絶対湿度線Ｈｗ及び目標温湿度線Ｌで仕切られる中間期高相対湿度制御エリアＣ3 と、上限エンタルピ線Ｅｓ及び上限絶対湿度線Ｈｓで仕切られる高温期制御エリアＣ4 の４つの制御エリアＣ1 〜Ｃ4 に分けて、夫々を空気線図テーブル１１に設定している。
【００１６】 予想線設定器１６は、外気状態点Ａ1 〜Ａ5 から目標温湿度線Ｌ上の最も近い状態点に至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する主加熱線ＪT と、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線ＪH と、空気線図上を上限状態点Ｐｓの露点温度以下に設定された冷却温度Ｔｃに向かって推移する冷却線ＪC と、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線Ｊt のうち、必要な線をこの順で連結した状態変化予想線Ｊ1 〜Ｊ5 を設定する。本例の場合は、外気状態点Ａ1 〜Ａ5 が属する制御エリアＣ1 〜Ｃ4 に応じた制御手順を予め記憶した低温期制御手順設定器Ｓ1 ，中間期低相対湿度制御手順設定器Ｓ2 ，中間期高相対湿度制御手順設定器Ｓ3 ，高温期制御手順設定器Ｓ4とを備え、制御エリアＣ1 〜Ｃ4 ごとに制御手順を決定するように成されている。
【００１７】 低温期制御エリアＣ1 では、外気状態点Ａ1 は下限状態点Ｐｗよりエンタルピが低く、且つ、絶対湿度が低いので、加熱操作によりエンタルピを上昇させると共に、断熱加湿操作により絶対湿度を高くする必要がある。したがって、低温期制御手順設定器Ｓ1 には、外気状態点Ａ1 から下限状態点Ｐｗに至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って下限エンタルピ線Ｅｗまで加熱方向に推移する主加熱線ＪT と、空気線図上を等エンタルピ線に沿って下限状態点まで加湿方向に推移する断熱加湿線ＪH をこの順で結んだ状態変化予想線Ｊ1 が設定されている。
【００１８】 中間期低相対湿度制御エリアＣ2 では、外気状態点Ａ2 は目標温湿度線Ｌ上のいずれかの状態点にエンタルピが等しく、相対湿度が低いだけなので、断熱加湿操作により、等エンタルピ的に加湿する必要がある。したがって、中間期低相対湿度制御手順設定器Ｓ2 には、外気状態点Ａ2 から目標温湿度線Ｌに至るまで、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線ＪH が状態変化予想線Ｊ2 として設定されている。
【００１９】 中間期高相対湿度制御エリアＣ3 では、外気状態点Ａ3 は目標温湿度線Ｌ上のいずれかの状態点に絶対湿度が等しく、温度が低いだけなので、加熱操作を行う必要がある。このエリアＣ3 は、目標温湿度線Ｌ上の状態点との温度差が僅かであるので、加熱容量の大きな主加熱装置４で温度制御することは困難であり、したがって、加熱容量の微調整が可能な補助加熱装置７を用いる。そして、中間期高相対湿度制御手順設定器Ｓ3 には、外気状態点Ａ3 から目標温湿度線Ｌに至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線Ｊt が状態変化予想線Ｊ3 として設定されている。
【００２０】 高温期制御エリアＣ4 では、外気状態点Ａ4 ，Ａ5 は上限状態点Ｐｓよりエンタルピが高く、又は、絶対湿度が高い。したがって、冷却操作を行う必要があっても、加熱操作によりエンタルピを増大させる必要はない。そして、外気状態点Ａ4 が上限状態点Ｐｓよりエンタルピが高く絶対湿度が低い場合は、冷却操作により除湿される分を見越して予め加湿する必要がある。また、外気状態点Ａ5 の湿度が十分に高い場合は、冷却操作により除湿し、過冷却した分を加熱操作により加熱する必要がある。そこで、高温期制御エリアＣ4 を、冷却装置６の冷却温度Ｔｃにおける相対湿度１００％の冷却状態点Ｐｃと上限状態点Ｐｓを通る加湿境界線Ｈｃで、当該境界線Ｈｃより低湿度側の低湿度エリアｄ1 と、高湿度側の高湿度エリアｄ2 に分けておき、外気状態点Ａ4 が低湿度エリアｄ1 にあるときは、断熱加湿操作により絶対湿度を高くした後、冷却操作により除湿冷却し、外気状態点Ａ5 が高湿度エリアｄ2 にあるときは、冷却操作により除湿冷却した後、加熱操作により加熱すればよい。
【００２１】 したがって、高温期制御手順設定器Ｓ4 には、外気状態点Ａ4 が低湿度エリアｄ1 にあるときの制御手順と、外気状態点Ａ5 が高湿度エリアｄ2にあるときの制御手順が夫々設定されている。そして、外気状態点Ａ4 が低湿度エリアｄ1 にあるときは、外気状態点から上限状態点Ｐｓに至るまで、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿境界線Ｈｃまで加湿方向に推移する断熱加湿線ＪH と、加湿境界線Ｈｃ上を冷却方向に向かって上限状態点Ｐｓまで推移する冷却線ＪC をこの順で結んだ状態変化予想線Ｊ4 に沿って制御される。また、外気状態点Ａ5 が高湿度エリアｄ2 にあるときは、外気状態点から上限状態点Ｐｓに至るまで、空気線図上を冷却装置６の冷却温度Ｔｃにおける相対湿度１００％の冷却状態点Ｐｃに向かって上限絶対湿度線Ｈｓまで推移する冷却線ＪC と、上限絶対湿度線Ｈｓに沿って上限状態点Ｐｓまで加熱方向に推移する補助加熱線Ｊt をこの順で結んだ状態変化予想線Ｊ5 に沿って制御される。
【００２２】 さらに、前記容量設定器１７は、前記各状態変化予想線Ｊ1 〜Ｊ5 の主加熱線ＪT の長さに応じて主加熱装置４の加熱容量を設定する主加熱容量設定器１８と、断熱加湿線ＪH の長さに応じて断熱加湿装置５の加湿容量を設定する加湿容量設定器１９と、冷却線ＪC の長さに応じて冷却装置６の冷却容量を設定する冷却容量設定器２０と、補助加熱線Ｊt の長さに応じて補助加熱装置７の加熱容量を設定する補助加熱容量設定器２１とを備えている。
【００２３】 なお、ＴＨ2 は空調空気の温湿度を空調空気送給口３でモニタする温湿度計，２２はその検出結果に基づき補助加熱装置７及び補助加湿装置８にフィードバックをかけて、温湿度の微調整を補助的に行う微調整装置である。
【００２４】 以上が本発明の一例構成であって、次にこれを用いた温湿度制御方法について説明する。まず、空気線図テーブル１１に記録された空気線図上に、夏場の塗装ブース雰囲気となる気温２８℃，相対湿度７５％の上限状態点Ｐｓと、冬場の塗装ブース雰囲気となる気温２０℃，相対湿度７５％の下限状態点Ｐｗを設定すると、目標温湿度線設定器１２により、前記上限状態点Ｐｓと下限状態点Ｐｗを結んだ目標温湿度線Ｌが設定される。
【００２５】 次いで、目標温湿度線Ｌが設定されると、制御エリア設定器１３で、主として冬期に制御を行う低温期制御エリアＣ1 と、主として春期／秋期の湿度の低い日に制御を行う中間期低相対湿度制御エリアとＣ2 、主として春期／秋期の湿度の高い日に制御を行う中間期高相対湿度制御エリアとＣ3 、主として夏期に制御を行う高温期制御エリアＣ4 の４つの領域が設定される。各制御エリアＣ1 〜Ｃ4 は、上限状態点Ｐｓとエンタルピが等しく上限状態点Ｐｓから高温側に延びる上限エンタルピ線Ｅｓと、上限状態点Ｐｓと絶対湿度が等しく上限状態点Ｐｓから低温側に延びる上限絶対湿度線Ｈｓと、下限状態点Ｐｗとエンタルピが等しく下限状態点Ｐｗから高温側に延びる下限エンタルピ線Ｅｗと、下限状態点Ｐｗと絶対湿度が等しく下限状態点Ｐｗから低温側に延びる下限絶対湿度線Ｈｗで仕切らている。また、高温期制御エリアＣ4 は、冷却装置６の冷却温度Ｔｃにおける相対湿度１００％の冷却状態点Ｐｃと上限状態点Ｐｓを通る加湿境界線Ｈｃを境に、加湿境界線Ｈｃより低湿度側の低湿度エリアｄ1 と、高湿度側の高湿度エリアｄ2 に分けられている。
【００２６】 空調装置１を運転するときは、まず、温湿度計ＴＨ0 で外気の温湿度を検出し、この検出結果に基づいて、外気状態点設定器１４で空気線図上に外気状態点Ａ1 〜Ａ5 を設定する。冬期は、外気状態点Ａ1 が低温期制御エリアＣ1 に含まれることが多く、この場合は、低温期制御手順設定器Ｓ1 により、外気状態点Ａ1 から下限状態点Ｐｗに至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する主加熱線ＪT と、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線ＪHをこの順で結んだ状態変化予想線Ｊ1 が設定される。このとき、主加熱線ＪT の長さが主加熱装置４の加熱容量を表し、断熱加湿線ＪH の長さが断熱加湿装置５の加湿容量を表すので、主加熱容量設定器１８では主加熱線ＪT の長さに応じて主加熱装置４の加熱容量が設定され、加湿容量設定器１９では断熱加湿線ＪH の長さに応じて断熱加湿装置５の加湿容量が設定される。このように設定された加熱容量，加湿容量で主加熱装置４及び断熱加湿装置５を運転すると、空調装置１内に取り入れられた外気は、外気状態点Ａ1 から下限状態点Ｐｗまで状態変化予想線Ｊ1 に従ってその状態が変化する。すなわち、外気状態点Ａ1 は、状態変化予想線Ｊ1 に沿って、主加熱線ＪT 上を下限エンタルピ線Ｅｗまで下限エンタルピ線Ｅｗまで加熱方向に推移し、次いで、断熱加湿線ＪH 上を下限状態点Ｐｗまで加湿方向に推移する。なお、この場合に、冷却装置６は停止させておき、補助加熱装置７及び補助加湿装置８は、温湿度計ＴＨ4 の検出結果に応じて温湿度を微調整するために備え、最低加熱容量及び最低加湿容量のアイドリング状態で運転させておく。
【００２７】 また、春期／秋期の相対湿度の低い日は、外気状態点Ａ2 が中間期低相対湿度制御エリアＣ2 に含まれることが多く、この場合は、中間期低相対湿度制御手順設定器Ｓ2 により、外気状態点Ａ2 から目標温湿度線Ｌに至るまで、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線ＪH がそのまま状態変化予想線Ｊ2 として設定される。このとき、加湿容量設定器１９では断熱加湿線ＪH の長さに応じて断熱加湿装置５の加湿容量が設定される。そして、このように設定された加湿容量で断熱加湿装置５を運転すると、空調装置１内に取り入れられた外気は、外気状態点Ａ2 から目標温湿度線Ｌまで状態変化予想線Ｊ2 に従ってその状態が変化し、この場合、外気状態点Ａ2 が、目標温湿度線Ｌ上の状態点まで等エンタルピ線に沿って断熱加湿線ＪH 上を加湿方向に推移する。なお、この場合に、主加熱装置４及び冷却装置６は停止させておき、補助加熱装置７及び補助加湿装置８は、温湿度計ＴＨ4 の検出結果に応じて温湿度を微調整するために備え、最低加熱容量及び最低加湿容量のアイドリング状態で運転させておく。
【００２８】 さらに、春期／秋期の相対湿度の高い日は、外気状態点Ａ3 が中間期高相対湿度制御エリアＣ3 にあることが多く、この場合は、中間期高相対湿度制御手順設定器Ｓ2 により、外気状態点Ａ3 から目標温湿度線Ｌに至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線Ｊt が状態変化予想線Ｊ3 として設定される。ここで、主加熱装置４で外気状態点Ａ3 を推移させようとすると、主加熱装置４ではその加熱容量が大き過ぎて微調整を行うことができないので、この制御エリアＣ3 では微調整が可能な補助加熱装置７を用いている。そして、このとき、補助加熱線Ｊt の長さが補助加熱装置７の加熱容量を表すので、補助加熱容量設定器２１では補助加熱線Ｊt の長さに応じて補助加熱装置７の加熱容量が設定される。このように設定された加熱容量で補助加熱装置７を運転すると、空調装置１内に取り入れられた外気は、外気状態点Ａ3 から目標温湿度線Ｌまで状態変化予想線Ｊ3 に従ってその状態が変化し、この場合、外気状態点Ａ3 が、目標温湿度線Ｌ上の状態点まで等絶対湿度線に沿って補助加熱線Ｊt 上を加熱方向に推移する。なお、この場合に、主加熱装置４及び冷却装置６は停止させておき、断熱加湿装置５は外気に含まれる塵，ゴミを除去するために最低加湿容量のアイドリング状態で運転され、補助加湿装置８は、温湿度計ＴＨ4 の検出結果に応じて湿度を微調整するために備え、最低加湿容量のアイドリング状態で運転させておく。
【００２９】 さらにまた、夏期は、外気状態点Ａ4 ，Ａ5 が高温期制御エリアＣ4 に含まれることが多い。そして、外気状態点Ａ4 が制御エリアＣ4 内の低湿度エリアｄ1 に含まれている場合は、高温期制御手順設定器Ｓ4 により、外気状態点Ａ4 から上限状態点Ｐｓに至るまで、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿境界線Ｈｃまで加湿方向に推移する断熱加湿線ＪH と、加湿境界線Ｈｃ上を冷却方向に向かって上限状態点Ｐｓまで推移する冷却線ＪC をこの順で結んだ状態変化予想線Ｊ4 が設定される。ここで、断熱加湿線ＪH の長さが断熱加湿装置５の加湿容量を表し、冷却線ＪC の長さが冷却装置６の冷却容量を表すので、加湿容量設定器１９で断熱加湿線ＪH の長さに応じて断熱加湿装置５の加湿容量が設定され、冷却容量設定器２０では冷却線ＪC の長さに応じて冷却装置６の冷却容量が設定される。このように設定された加湿容量及び冷却容量で断熱加湿装置５及び冷却装置６を運転すると、空調装置１内に取り入れられた外気は、外気状態点Ａ4 から上限状態点Ｐｓまで状態変化予想線Ｊに従ってその状態が変化する。すなわち、外気状態点Ａ4 は、加湿境界線Ｈｃまで等エンタルピ線に沿って断熱加湿線ＪH 上を加湿方向に推移し、次いで、上限状態点Ｐｓまで加湿境界線Ｈｃに沿って冷却線ＪC 上を冷却方向に推移する。なお、この場合に、主加熱装置４は停止させておき、補助加熱装置７及び補助加湿装置８は、温湿度計ＴＨ4 の検出結果に応じて温湿度を微調整するために備え、最低加熱容量及び最低加湿容量のアイドリング状態で運転させておく。
【００３０】 また、外気状態点Ａ5 が制御エリアＣ4 の高湿度エリアｄ2 に含まれている場合は、高温期制御手順設定器Ｓ4 により、外気状態点Ａ5 から上限状態点Ｐｓに至るまで、空気線図上を冷却装置６の冷却温度Ｔｃにおける相対湿度１００％の冷却状態点Ｐｃに向かって上限絶対湿度線Ｈｓまで推移する冷却線ＪC と、上限絶対湿度線Ｈｓに沿って上限状態点Ｐｓまで加熱方向に推移する補助加熱線Ｊt をこの順で結んだ状態変化予想線Ｊ5 が設定される。ここで、冷却線ＪC の長さが冷却装置６の冷却容量を表し、補助加熱線Ｊt の長さが補助加熱装置７の加熱容量を表すので、冷却容量設定器２０で冷却線ＪCの長さに応じて冷却装置６の冷却容量が設定され、補助加熱容量設定器２１では補助加熱線Ｊt の長さに応じて補助加熱装置７の加熱容量が設定される。このように設定された冷却容量及び加熱容量で冷却装置６及び補助加熱装置７を運転すると、空調装置１内に取り入れられた外気は、外気状態点Ａ5 から上限状態点Ｐｓまで状態変化予想線Ｊ5 に従ってその状態が変化する。すなわち、外気状態点Ａ5 は、上限絶対湿度線Ｈｓまで冷却状態点Ｐｃに向かって冷却線ＪC 上を冷却方向に推移し、次いで、上限状態点Ｐｓまで等絶対湿度線に沿って補助加熱線Ｊt 上を加熱方向に推移する。なお、この場合に、主加熱装置４は停止させておき、断熱加湿装置５は外気に含まれる塵，ゴミを除去するために最低加湿容量のアイドリング状態で運転され、補助加湿装置８は、温湿度計ＴＨ4 の検出結果に応じてその加熱容量及び加湿容量をフィードバッグ制御するために備え、最低加湿容量のアイドリング状態で運転させておく。
【００３１】 なお、上述の説明では、空気線図内のエリアを予め複数の制御エリアＣ1 〜Ｃ4 のエリアに分割して、夫々で使用する加熱用／加湿用の各装置４〜７を予め設定する場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、制御エリアＣ1 〜Ｃ4 に分けることなく、外気状態点Ａ1 〜Ａ5 から目標温湿度線Ｌ上の任意の状態点に至るまでの状態変化予想線Ｊを描くことにより、使用すべき加熱用／加湿用の各装置４〜７を選択すると共に、その加熱容量／加湿容量を決定する場合であってもよい。また、空気線図を４つの制御エリアＣ1 〜Ｃ4 に分割した場合について説明したが、加熱／加湿／冷却を行う各装置４〜８の設置台数，構成及び容量などに応じてより細かく分割するようにしてもよい。例えば、高温期制御エリアＣ4 は、冷却装置４の冷却温度Ｔｃに基づき加湿境界線Ｈｃを境に、さらに二つの制御エリアｄ1 ，ｄ2 に分けているが、他の制御エリアＣ1 〜Ｃ3 も高温期制御エリアＣ4 と同様にさらに細分化してあってもよい。
【００３２】 図３は本発明に係る他の空調装置の温湿度制御装置を示す。なお，図１と共通する部分については同一符号を付して詳細説明は省略する。本例では、主加熱装置４，断熱加湿装置５，冷却装置６，補助加熱装置７の夫々の出口温度を検出する温度計Ｔ1 〜Ｔ4 と、空調空気送給口３で空調空気の温湿度を測定する温湿度計ＴＨ2 が配設されている。また、容量設定器１７には、主加熱装置４の加熱容量をフィードバック制御する主加熱容量制御装置２５と、断熱加湿装置５の加湿容量をフィードバック制御する加湿容量制御装置２６と、冷却装置６の冷却容量をフィードバック制御する冷却容量制御装置２７と、補助加熱装置７の加熱容量をフィードバック制御する補助加熱容量制御装置２８と、補助加湿装置８の加湿容量をフィードバック制御する補助加湿容量制御装置２９を備えている。そして、前記各容量制御装置２５〜２９は、その入力側に前記温度計Ｔ1 〜Ｔ4 及び温湿度計ＴＨ2 が夫々接続され、出力側に主加熱装置４，断熱加湿装置５，冷却装置６，補助加熱装置７及び補助加湿装置８が接続されている。
【００３３】 前記主加熱容量制御装置２５は予想線設定器１６で設定された主加熱線ＪT の終点温度に主加熱装置４の出口温度を一致させるように加熱容量を制御し、加湿容量制御装置２６は予想線設定器１６で設定された断熱加湿線ＪHの終点温度に断熱加湿加湿装置５の出口温度を一致させるように制御し、冷却容量制御装置２７冷却線ＪC の終点温度に冷却装置６の出口温度を一致させるように制御し、補助加熱容量制御装置２８は補助加熱線Ｊt の終点温度に補助加熱装置７の出口温度を一致させるように制御し、補助加湿容量制御装置２９は温湿度計ＴＨ2 の検出信号に基づいて空調空気の湿度を微調整するように成されている。
【００３４】 例えば、冬期に、外気状態点Ａ1 が低温期制御エリアＣ1 に属するときは、状態変化予想線Ｊ1 に基づいて容量制御を行い、まず、主加熱容量制御装置２５により主加熱装置４の出口温度が主加熱線ＪT の終点温度（主加熱線ＪT が下限エンタルピ線Ｅｗと交わる点Ｂ1 の温度）に一致するように加熱容量をフィードバック制御し、次いで、加湿容量制御装置２６により断熱加湿装置５の出口温度が断熱加湿線ＪH の終点温度（下限状態点Ｐｗの温度）に一致するように加熱容量をフィードバック制御する。春期／秋期に、外気状態点Ａ2 が中間期低相対湿度制御エリアＣ2 に属するときは、状態変化予想線Ｊ2 に基づいて容量制御を行い、加湿容量制御装置２６により断熱加湿装置５の出口温度が断熱加湿線ＪH の終点温度（目標温湿度線Ｌ上の任意の状態点の温度）に一致するように加熱容量をフィードバック制御する。春期／秋期に、外気状態点Ａ3 が中間期高相対湿度制御エリアＣ3 に属するときは、状態変化予想線Ｊ3 に基づいて容量制御を行い、補助加熱容量制御装置２７により補助加熱装置７の出口温度が補助加熱線Ｊt の終点温度（目標温湿度線Ｌ上の任意の状態点の温度）に一致するように加熱容量をフィードバック制御する。夏期に、外気状態点Ａ4 が中間期高相対湿度制御エリアＣ4 の低湿度エリアｄ1 に属するときは、状態変化予想線Ｊ4 に基づいて容量制御を行い、まず、加湿容量制御装置２６により断熱加湿装置５の出口温度が断熱加湿線ＪH の終点温度（断熱加湿線ＪH が加湿境界線Ｈｃと交わる点Ｂ4 の温度）に一致するように加湿容量をフィードバック制御し、次いで、冷却容量制御装置２７により冷却装置６の出口温度が冷却線Ｊｃの終点温度（上限状態点Ｐｓの温度）に一致するように冷却容量をフィードバック制御する。さらに、夏期に、外気状態点Ａ5 が中間期高相対湿度制御エリアＣ4 の低湿度エリアｄ2 に属するときは、状態変化予想線Ｊ5 に基づいて容量制御を行い、まず、冷却容量制御装置２７により冷却装置６の出口温度が冷却線Ｊｃの終点温度（冷却線ＪC が上限絶対湿度線Ｈｓと交わる点Ｂ5 の温度）に一致するように冷却容量をフィードバック制御し、次いで、補助加熱容量制御装置２７により補助加熱装置７の出口温度が補助加熱線Ｊt の終点温度（上限状態点Ｐｓの温度）に一致するように加熱容量をフィードバック制御する。
【００３５】 このように本例によれば、主加熱装置４，断熱加湿装置５，冷却装置６，補助加熱装置７を夫々の出口温度で独立にフィードバック制御しているので、夫々の制御量を他の制御量に関係なく簡単且つ正確に設定することができるだけでなく、各装置４〜７の夫々の出口に配設された温度計Ｔ1 〜Ｔ4 で検出された出口温度に基づいてフィードバック制御しているのでその応答速度も速く、目標温湿度線Ｌ上の任意の状態点に正確に温湿度制御することができる。しかも、予め設定された状態変化予想線Ｊ1 〜Ｊ5 に従って制御されるので、無駄な制御操作を行うことがなく、省エネルギー，低ランニングコストに資することとなる。
【００３６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、外気の温湿度で決定される外気状態点と予め設定された目標温湿度線に基づいて、状態変化予想線が設定され、これに基づき、主加熱装置，断熱加湿装置，冷却装置，補助加熱装置のうち、温湿度制御に使用すべき加熱用／加湿用の最適な装置と、夫々の最適な加熱容量／加湿容量／冷却容量が設定されて運転され、空調装置内に取り込んだ外気をフィードバッグ制御することなく目標とすべき温湿度に調整することができるという効果がある。また、フィードバック制御を行う必要がないので、温湿度計の測定結果に含まれる誤差やタイムラグに起因する制御不安定要素がなく、安定した制御を行うことができるという効果がある。
【００３７】 さらに、夫々の加熱容量／加湿容量／冷却容量は，外気の状態点に応じて設定された状態変化予想線に従って定まるので、補助加熱装置の使用を最小限に抑えるように状態変化予想線を設定することにより、エネルギーロスを最小限に抑え、したがって、ランニングコストも低減できるという効果がある。
【００３８】 さらにまた、フィードバック制御を行う場合においては、主加熱装置，断熱加湿装置，冷却装置，補助加熱装置の夫々の出口で検出された出口温度を、予め設定された状態変化予想線の主加熱線，断熱加湿線，冷却線，補助加熱線の終点温度に一致させるように、各装置の加熱／加湿／冷却容量を独立に制御しているので、夫々の制御量を他の制御量に関係なく簡単且つ正確に設定することができるだけでなく応答速度も速く、目標温湿度線上の任意の状態点に正確に温湿度制御することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空調装置の温湿度制御装置を示す説明図。
【図２】本発明に係る空調装置の温湿度制御方法を示す空気線図。
【図３】本発明に係る他の空調装置の温湿度制御装置を示す説明図。
【図４】従来装置を示す説明図。
【符号の説明】
１・・・・空調装置 ２・・・・外気取入口
３・・・・空調空気送給口 ４・・・・主加熱装置
５・・・・断熱加湿装置 ６・・・・冷却装置
７・・・・補助加熱装置 １０・・・・温湿度制御装置
１１・・・・空気線図テーブル １２・・・・目標温湿度線設定器
１３・・・・制御エリア設定器 １４・・・・外気状態点設定器
１５・・・・制御エリア選定器 １６・・・・予想線設定器
Ｓ1 ・・・低温期制御手順設定器
Ｓ2 ・・・中間期低相対湿度制御手順設定器
Ｓ3 ・・・中間期高相対湿度制御手順設定器
Ｓ4 ・・・高温期制御手順設定器
１７・・・・容量設定器 １８・・・・主加熱容量設定器
１９・・・・加湿容量設定器 ２０・・・・冷却容量設定器
２１・・・・補助加熱容量設定器 ＴＨ0 ・・温湿度計
Ｐｓ・・・上限状態点 Ｐｗ・・・下限状態点
Ｌ・・・・目標温湿度線 Ｅｓ・・・上限エンタルピ線
Ｈｓ・・・上限絶対湿度線 Ｅｗ・・・下限エンタルピ線
Ｈｗ・・・下限絶対湿度線 Ｈｃ・・・加湿境界線
Ｃ1 ・・・低温期制御エリア
Ｃ2 ・・・中間期低相対湿度制御エリア
Ｃ3 ・・・中間期高相対湿度制御エリア
Ｃ4 ・・・高温期制御エリア
ｄ1 ・・・低湿度エリア ｄ2 ・・・高湿度エリア
Ａ1 〜Ａ5 ・・・外気状態点 Ｊ1 〜Ｊ5 ・・・・状態変化予想線
ＪT ・・・主加熱線 ＪH ・・・断熱加湿線
ＪC ・・・冷却線 Ｊt ・・・補助加熱線
Ｔｃ・・・冷却温度 Ｐｃ・・・冷却状態点
Ｔ1 〜Ｔ4 ・・・温度計
２５・・・・主加熱容量制御装置 ２６・・・・加湿容量制御装置
２７・・・・冷却容量制御装置 ２８・・・・補助加熱容量制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】 取り入れた外気を予め設定した温湿度に調整するために、少なくとも、加熱容量可変の主加熱装置（４）と、加湿容量可変の断熱加湿装置（５）と、冷却容量可変の冷却装置（６）と、加熱容量の微調整が可能な補助加熱装置（７）とを備えた空調空気の温湿度制御装置において、外気の温湿度を検出する温湿度計（TH0)と、空気線図を予め記憶した空気線図テーブル（11）とを備え、空調空気の上限温度及び上限湿度によって定まる上限状態点（Ps) と、下限温度及び下限湿度によって定まる下限状態点 (Pw) を結んだ目標温湿度線（Ｌ）を空気線図テーブル（11）に設定する目標温湿度線設定器（12）と、温湿度計（TH0)で検出された外気の温湿度に基づく外気状態点（A1〜A5) を空気線図テーブル (11) に設定する外気状態点設定器 (14) と、前記外気状態点（A0) から前記目標温湿度線（Ｌ）上の任意の状態点に至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する主加熱線 (ＪT ）と、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線 (ＪH）と、空気線図上を上限状態点（Ps) の露点温度以下に設定された冷却温度（Tc) に向かって推移する冷却線（ＪC ）と、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線 (Ｊt ）のうち、必要な線をこの順で連結した状態変化予想線（J1〜J5）を設定する予想線設定器（16）と、当該状態変化予想線（J1〜J5）の主加熱線 (ＪT ）の長さに応じて主加熱装置（４）の加熱容量を設定する主加熱容量設定器（18）と、断熱加湿線 (ＪH ）の長さに応じて断熱加湿装置（５）の加湿容量を設定する加湿容量設定器（19）と、冷却線（ＪC ）の長さに応じて冷却装置（６）の冷却容量を設定する冷却容量設定器（20）と、補助加熱線 (Ｊt ）の長さに応じて補助加熱装置（７）の加熱容量を設定する補助加熱容量設定器（21）とを備えたことを特徴とする空調装置の温湿度制御装置。
【請求項２】 取り入れた外気を予め設定した温湿度に調整するために、少なくとも、加熱容量可変の主加熱装置（４）と、加湿容量可変の断熱加湿装置（５）と、冷却容量可変の冷却装置（６）と、加熱容量の微調整が可能な補助加熱装置（７）とを備えた空調空気の温湿度制御装置において、外気の温湿度を検出する温湿度計（TH0)と、空気線図を予め記憶した空気線図テーブル（11）とを備え、空調空気の上限温度及び上限湿度によって定まる上限状態点（Ps) と、下限温度及び下限湿度によって定まる下限状態点 (Pw) を結んだ目標温湿度線（Ｌ）を空気線図テーブル（11）に設定する目標温湿度線設定器（12）と、温湿度計（TH0)で検出された外気の温湿度に基づく外気状態点（A1〜A5) を空気線図テーブル (11) に設定する外気状態点設定器 (14) と、前記外気状態点（A0) から前記目標温湿度線（Ｌ）上の任意の状態点に至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する主加熱線 (ＪT ）と、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線 (ＪH）と、空気線図上を上限状態点（Ps) の露点温度以下に設定された冷却温度（Tc) に向かって推移する冷却線（ＪC ）と、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線 (Ｊt ）のうち、必要な線をこの順で連結した状態変化予想線（J1〜J5）を設定する予想線設定器（16）と、前記主加熱装置（４），断熱加湿装置（５），冷却装置（６），補助加熱装置（７）の夫々の出口温度を検出する温度計（T1〜T4）と、当該状態変化予想線（J1〜J5）の主加熱線 (ＪT ）の終点温度に主加熱装置（４）の出口温度を一致させるように当該主加熱装置（４）の加熱容量をフィードバック制御する主加熱容量制御装置（25）と、断熱加湿線 (ＪH ）の終点温度に断熱加湿加湿装置（５）の出口温度を一致させるように当該断熱加湿装置（５）の加湿容量をフィードバック制御する加湿容量制御装置 (26) と、冷却線（ＪC ）の終点温度に冷却装置（６）の出口温度を一致させるように当該冷却装置（６）の冷却容量をフィードバック制御する冷却容量制御装置（27）と、補助加熱線 (Ｊt ）の終点温度に補助加熱装置（７）の出口温度を一致させるように当該補助加熱装置（７）の加熱容量をフィードバック制御する補助加熱容量制御装置（28) とを備えたことを特徴とする空調装置の温湿度制御装置。
【請求項３】 前記目標温湿度線設定器（12）で設定された目標温湿度線（Ｌ）に基づき、空気線図上に、上限状態点（Ps) とエンタルピが等しく上限状態点（Ps) から高温側に延びる上限エンタルピ線 (Es) と、上限状態点（Ps) と絶対湿度が等しく上限状態点（Ps) から低温側に延びる上限絶対湿度線（Hs) と、下限状態点（Pw) とエンタルピが等しく下限状態点（Pw) から高温側に延びる下限エンタルピ線 (Ew) と、下限状態点（Pw) と絶対湿度が等しく下限状態点（Pw) から低温側に延びる下限絶対湿度線（Hw) とを設定して、空気線図を、下限エンタルピ線 (Ew) 及び下限絶対湿度線（Hw) で仕切られる低温期制御エリア (C1) と、上限エンタルピ線 (Es) ，下限エンタルピ線 (Ew) 及び目標温湿度線（Ｌ）で仕切られる中間期低相対湿度制御エリア (C2) と、上限絶対湿度線（Hs) ，下限絶対湿度線（Hw) 及び目標温湿度線（Ｌ）で仕切られる中間期高相対湿度制御エリア (C3) と、上限エンタルピ線 (Es) 及び上限絶対湿度線（Hs) で仕切られる高温期制御エリア (C4) の少なくとも４つの領域に分けて各領域を空気線図テーブル（11）に設定する制御エリア設定器（13）と、前記外気状態点設定器（14）で設定された外気状態点（A1〜A5) が属する一の制御エリア（C1〜C4) を選定する制御エリア選定器（15）とを備えると共に、前記予想線設定器（16）は、外気状態点（A1〜A5) が属する制御エリア（C1〜C4) に応じた制御手順を予め記憶した低温期制御手順設定器（S1) ，中間期低相対湿度制御手順設定器（S2) ，中間期高相対湿度制御手順設定器（S3) ，高温期制御手順設定器（S4) とを備え、前記低温期制御手順設定器（S1) には、外気状態点（A1) から下限状態点 (Pw) に至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する主加熱線 (ＪT ）と、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線 (ＪH ）をこの順で結んだ状態変化予想線（J1）が設定され、前記中間期低相対湿度制御手順設定器（S2) には、外気状態点（A2) から目標温湿度線（Ｌ）に至るまで、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線 (ＪH ）が状態変化予想線（J2）として設定され、前記中間期高相対湿度制御手順設定器（S3) には、外気状態点（A3) から目標温湿度線（Ｌ）に至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線 (Ｊt ）が状態変化予想線（J3）として設定され、前記高温期制御手順設定器（S4) には、外気状態点（A4, A5) から上限状態点（Ps) に至るまで、前記断熱加湿線 (ＪH ）と，空気線図上を上限状態点（Ps) の露点温度以下に設定された冷却温度 (Tc) に向かって推移する冷却線（ＪC）と、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線（Ｊt）のうち、必要な線をこの順で連結した状態変化予想線（J4, J5) が設定されるようになされた請求項１又は２記載の空調装置の温湿度制御装置。
【請求項４】 取り入れた外気を予め設定した温湿度に調整するために、少なくとも、加熱容量可変の主加熱装置（４）と、加湿容量可変の断熱加湿装置（５）と、冷却容量可変の冷却装置（６）と、加熱容量の微調整が可能な補助加熱装置（７）とを備えた空調空気の温湿度制御方法において、空気線図上に、空調空気の上限温度及び上限湿度によって定まる上限状態点（Ps) と、下限温度及び下限湿度によって定まる下限状態点 (Pw) を結んだ目標温湿度線 (Ｌ）を設定し、外気の温湿度を検出する温湿度計（TH0)の検出結果に基づいて空気線図上に外気状態点（A1〜A5) を設定し、当該外気状態点（A1〜A5) から前記目標温湿度線 (Ｌ）上の任意の状態点に至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する主加熱線 (ＪT ）と、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線 (ＪH ）と、空気線図上を上限状態点（Ps) の露点温度以下に設定された冷却温度（Tc) に向かって推移する冷却線（ＪC ）と、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線（Ｊt ）のうち、必要な線をこの順で連結した状態変化予想線（J1〜J5) を設定し、当該状態変化予想線（J1〜J5) の主加熱線 (ＪT ）の長さに応じて主加熱装置（４）の加熱容量を設定し、断熱加湿線 (ＪH ）の長さに応じて断熱加湿装置（５）の加湿容量を設定し、冷却線（ＪC ）の長さに応じて冷却装置（６）の冷却容量を設定し、補助加熱線（Ｊt ）の長さに応じて補助加熱装置（７）の加熱容量を設定して、主加熱装置（４），断熱加湿装置（５），冷却装置（６），補助加熱装置（７）を運転することを特徴とする空調装置の温湿度制御方法。
【請求項５】 取り入れた外気を予め設定した温湿度に調整するために、少なくとも、加熱容量可変の主加熱装置（４）と、加湿容量可変の断熱加湿装置（５）と、冷却容量可変の冷却装置（６）と、加熱容量の微調整が可能な補助加熱装置（７）とを備えた空調空気の温湿度制御方法において、空気線図上に、空調空気の上限温度及び上限湿度によって定まる上限状態点（Ps) と、下限温度及び下限湿度によって定まる下限状態点 (Pw) を結んだ目標温湿度線 (Ｌ）を設定し、外気の温湿度を検出する温湿度計（TH0)の検出結果に基づいて空気線図上に外気状態点（A1〜A5) を設定し、当該外気状態点（A1〜A5) から前記目標温湿度線 (Ｌ）上の任意の状態点に至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する主加熱線 (ＪT ）と、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線 (ＪH ）と、空気線図上を上限状態点（Ps) の露点温度以下に設定された冷却温度（Tc) に向かって推移する冷却線（ＪC ）と、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線（Ｊt ）のうち、必要な線をこの順で連結した状態変化予想線（J1〜J5) を設定し、当該状態変化予想線（J1〜J5) の主加熱線 (ＪT ）の終点温度に主加熱装置（４）の出口温度を一致させるように当該主加熱装置（４）の加熱容量をフィードバック制御し、断熱加湿線 (ＪH ）の終点温度に断熱加湿加湿装置（５）の出口温度を一致させるように当該断熱加湿装置（５）の加湿容量をフィードバック制御し、冷却線（ＪC ）の終点温度に冷却装置（６）の出口温度を一致させるように当該冷却装置（６）の冷却容量をフィードバック制御し、補助加熱線 (Ｊt）の終点温度に補助加熱装置（７）の出口温度を一致させるように当該補助加熱装置（７）の加熱容量をフィードバック制御して、主加熱装置（４），断熱加湿装置（５），冷却装置（６），補助加熱装置（７）を運転することを特徴とする空調装置の温湿度制御方法。
【請求項６】 空気線図上に、前記目標温湿度線（Ｌ）を設定すると共に、上限状態点（Ps) とエンタルピが等しく上限状態点（Ps) から高温側に延びる上限エンタルピ線 (Es) と、上限状態点（Ps) と絶対湿度が等しく上限状態点（Ps) から低温側に延びる上限絶対湿度線（Hs) と、下限状態点（Pw) とエンタルピが等しく下限状態点（Pw) から高温側に延びる下限エンタルピ線 (Ew) と、下限状態点（Pw) と絶対湿度が等しく下限状態点（Pw) から低温側に延びる下限絶対湿度線（Hw) を設定し、これに基づき空気線図を、下限エンタルピ線 (Ew) 及び下限絶対湿度線（Hw) で仕切られる低温期制御エリア (C1) と、上限エンタルピ線 (Es) ，下限エンタルピ線 (Ew) 及び目標温湿度線（Ｌ）で仕切られる中間期低相対湿度制御エリア (C2) と、上限絶対湿度線（Hs) ，下限絶対湿度線（Hw) 及び目標温湿度線（Ｌ）で仕切られる中間期高相対湿度制御エリア (C3) と、上限エンタルピ線 (Es) 及び上限絶対湿度線（Hs) で仕切られる高温期制御エリア (C4) の少なくとも４つの領域に分け、空気線図上に設定された外気状態点（A1) が低温期制御エリア（C1) にあるときは、当該外気状態点（A1) から下限状態点 (Pw) に至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する主加熱線 (ＪT ）と、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線 (ＪH ）をこの順で結んだ状態変化予想線（J1）を設定し、外気状態点 (A2) が中間期低相対湿度制御エリア（C2) にあるときは、外気状態点 (A2) から目標温湿度線（Ｌ）に至るまで、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線 (ＪH ）を状態変化予想線（J2）として設定し、外気状態点 (A3) が中間期高相対湿度制御エリア（C3) にあるときは、外気状態点 (A3) から目標温湿度線（Ｌ）に至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線（Ｊt ）を状態変化予想線（J3）として設定し、外気状態点 (A4, A5) が高温期制御エリア（C4) にあるときは、外気状態点(A4, A5) から上限状態点（Ps) に至るまで、前記断熱加湿線 (ＪH ）と，空気線図上を上限状態点（Ps) の露点温度以下に設定された冷却温度 (Tc) に向かって推移する冷却線（ＪC ）と、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線（Ｊt ）のうち、必要な線をこの順で連結した状態変化予想線（J4, J5）を設定する請求項４又は５記載の空調装置の温湿度制御方法。
【請求項１】 取り入れた外気を予め設定した温湿度に調整するために、少なくとも、加熱容量可変の主加熱装置（４）と、加湿容量可変の断熱加湿装置（５）と、冷却容量可変の冷却装置（６）と、加熱容量の微調整が可能な補助加熱装置（７）とを備えた空調空気の温湿度制御装置において、外気の温湿度を検出する温湿度計（TH0)と、空気線図を予め記憶した空気線図テーブル（11）とを備え、空調空気の上限温度及び上限湿度によって定まる上限状態点（Ps) と、下限温度及び下限湿度によって定まる下限状態点 (Pw) を結んだ目標温湿度線（Ｌ）を空気線図テーブル（11）に設定する目標温湿度線設定器（12）と、温湿度計（TH0)で検出された外気の温湿度に基づく外気状態点（A1〜A5) を空気線図テーブル (11) に設定する外気状態点設定器 (14) と、前記外気状態点（A0) から前記目標温湿度線（Ｌ）上の任意の状態点に至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する主加熱線 (ＪT ）と、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線 (ＪH）と、空気線図上を上限状態点（Ps) の露点温度以下に設定された冷却温度（Tc) に向かって推移する冷却線（ＪC ）と、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線 (Ｊt ）のうち、必要な線をこの順で連結した状態変化予想線（J1〜J5）を設定する予想線設定器（16）と、当該状態変化予想線（J1〜J5）の主加熱線 (ＪT ）の長さに応じて主加熱装置（４）の加熱容量を設定する主加熱容量設定器（18）と、断熱加湿線 (ＪH ）の長さに応じて断熱加湿装置（５）の加湿容量を設定する加湿容量設定器（19）と、冷却線（ＪC ）の長さに応じて冷却装置（６）の冷却容量を設定する冷却容量設定器（20）と、補助加熱線 (Ｊt ）の長さに応じて補助加熱装置（７）の加熱容量を設定する補助加熱容量設定器（21）とを備えたことを特徴とする空調装置の温湿度制御装置。
【請求項２】 取り入れた外気を予め設定した温湿度に調整するために、少なくとも、加熱容量可変の主加熱装置（４）と、加湿容量可変の断熱加湿装置（５）と、冷却容量可変の冷却装置（６）と、加熱容量の微調整が可能な補助加熱装置（７）とを備えた空調空気の温湿度制御装置において、外気の温湿度を検出する温湿度計（TH0)と、空気線図を予め記憶した空気線図テーブル（11）とを備え、空調空気の上限温度及び上限湿度によって定まる上限状態点（Ps) と、下限温度及び下限湿度によって定まる下限状態点 (Pw) を結んだ目標温湿度線（Ｌ）を空気線図テーブル（11）に設定する目標温湿度線設定器（12）と、温湿度計（TH0)で検出された外気の温湿度に基づく外気状態点（A1〜A5) を空気線図テーブル (11) に設定する外気状態点設定器 (14) と、前記外気状態点（A0) から前記目標温湿度線（Ｌ）上の任意の状態点に至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する主加熱線 (ＪT ）と、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線 (ＪH）と、空気線図上を上限状態点（Ps) の露点温度以下に設定された冷却温度（Tc) に向かって推移する冷却線（ＪC ）と、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線 (Ｊt ）のうち、必要な線をこの順で連結した状態変化予想線（J1〜J5）を設定する予想線設定器（16）と、前記主加熱装置（４），断熱加湿装置（５），冷却装置（６），補助加熱装置（７）の夫々の出口温度を検出する温度計（T1〜T4）と、当該状態変化予想線（J1〜J5）の主加熱線 (ＪT ）の終点温度に主加熱装置（４）の出口温度を一致させるように当該主加熱装置（４）の加熱容量をフィードバック制御する主加熱容量制御装置（25）と、断熱加湿線 (ＪH ）の終点温度に断熱加湿加湿装置（５）の出口温度を一致させるように当該断熱加湿装置（５）の加湿容量をフィードバック制御する加湿容量制御装置 (26) と、冷却線（ＪC ）の終点温度に冷却装置（６）の出口温度を一致させるように当該冷却装置（６）の冷却容量をフィードバック制御する冷却容量制御装置（27）と、補助加熱線 (Ｊt ）の終点温度に補助加熱装置（７）の出口温度を一致させるように当該補助加熱装置（７）の加熱容量をフィードバック制御する補助加熱容量制御装置（28) とを備えたことを特徴とする空調装置の温湿度制御装置。
【請求項３】 前記目標温湿度線設定器（12）で設定された目標温湿度線（Ｌ）に基づき、空気線図上に、上限状態点（Ps) とエンタルピが等しく上限状態点（Ps) から高温側に延びる上限エンタルピ線 (Es) と、上限状態点（Ps) と絶対湿度が等しく上限状態点（Ps) から低温側に延びる上限絶対湿度線（Hs) と、下限状態点（Pw) とエンタルピが等しく下限状態点（Pw) から高温側に延びる下限エンタルピ線 (Ew) と、下限状態点（Pw) と絶対湿度が等しく下限状態点（Pw) から低温側に延びる下限絶対湿度線（Hw) とを設定して、空気線図を、下限エンタルピ線 (Ew) 及び下限絶対湿度線（Hw) で仕切られる低温期制御エリア (C1) と、上限エンタルピ線 (Es) ，下限エンタルピ線 (Ew) 及び目標温湿度線（Ｌ）で仕切られる中間期低相対湿度制御エリア (C2) と、上限絶対湿度線（Hs) ，下限絶対湿度線（Hw) 及び目標温湿度線（Ｌ）で仕切られる中間期高相対湿度制御エリア (C3) と、上限エンタルピ線 (Es) 及び上限絶対湿度線（Hs) で仕切られる高温期制御エリア (C4) の少なくとも４つの領域に分けて各領域を空気線図テーブル（11）に設定する制御エリア設定器（13）と、前記外気状態点設定器（14）で設定された外気状態点（A1〜A5) が属する一の制御エリア（C1〜C4) を選定する制御エリア選定器（15）とを備えると共に、前記予想線設定器（16）は、外気状態点（A1〜A5) が属する制御エリア（C1〜C4) に応じた制御手順を予め記憶した低温期制御手順設定器（S1) ，中間期低相対湿度制御手順設定器（S2) ，中間期高相対湿度制御手順設定器（S3) ，高温期制御手順設定器（S4) とを備え、前記低温期制御手順設定器（S1) には、外気状態点（A1) から下限状態点 (Pw) に至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する主加熱線 (ＪT ）と、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線 (ＪH ）をこの順で結んだ状態変化予想線（J1）が設定され、前記中間期低相対湿度制御手順設定器（S2) には、外気状態点（A2) から目標温湿度線（Ｌ）に至るまで、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線 (ＪH ）が状態変化予想線（J2）として設定され、前記中間期高相対湿度制御手順設定器（S3) には、外気状態点（A3) から目標温湿度線（Ｌ）に至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線 (Ｊt ）が状態変化予想線（J3）として設定され、前記高温期制御手順設定器（S4) には、外気状態点（A4, A5) から上限状態点（Ps) に至るまで、前記断熱加湿線 (ＪH ）と，空気線図上を上限状態点（Ps) の露点温度以下に設定された冷却温度 (Tc) に向かって推移する冷却線（ＪC）と、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線（Ｊt）のうち、必要な線をこの順で連結した状態変化予想線（J4, J5) が設定されるようになされた請求項１又は２記載の空調装置の温湿度制御装置。
【請求項４】 取り入れた外気を予め設定した温湿度に調整するために、少なくとも、加熱容量可変の主加熱装置（４）と、加湿容量可変の断熱加湿装置（５）と、冷却容量可変の冷却装置（６）と、加熱容量の微調整が可能な補助加熱装置（７）とを備えた空調空気の温湿度制御方法において、空気線図上に、空調空気の上限温度及び上限湿度によって定まる上限状態点（Ps) と、下限温度及び下限湿度によって定まる下限状態点 (Pw) を結んだ目標温湿度線 (Ｌ）を設定し、外気の温湿度を検出する温湿度計（TH0)の検出結果に基づいて空気線図上に外気状態点（A1〜A5) を設定し、当該外気状態点（A1〜A5) から前記目標温湿度線 (Ｌ）上の任意の状態点に至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する主加熱線 (ＪT ）と、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線 (ＪH ）と、空気線図上を上限状態点（Ps) の露点温度以下に設定された冷却温度（Tc) に向かって推移する冷却線（ＪC ）と、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線（Ｊt ）のうち、必要な線をこの順で連結した状態変化予想線（J1〜J5) を設定し、当該状態変化予想線（J1〜J5) の主加熱線 (ＪT ）の長さに応じて主加熱装置（４）の加熱容量を設定し、断熱加湿線 (ＪH ）の長さに応じて断熱加湿装置（５）の加湿容量を設定し、冷却線（ＪC ）の長さに応じて冷却装置（６）の冷却容量を設定し、補助加熱線（Ｊt ）の長さに応じて補助加熱装置（７）の加熱容量を設定して、主加熱装置（４），断熱加湿装置（５），冷却装置（６），補助加熱装置（７）を運転することを特徴とする空調装置の温湿度制御方法。
【請求項５】 取り入れた外気を予め設定した温湿度に調整するために、少なくとも、加熱容量可変の主加熱装置（４）と、加湿容量可変の断熱加湿装置（５）と、冷却容量可変の冷却装置（６）と、加熱容量の微調整が可能な補助加熱装置（７）とを備えた空調空気の温湿度制御方法において、空気線図上に、空調空気の上限温度及び上限湿度によって定まる上限状態点（Ps) と、下限温度及び下限湿度によって定まる下限状態点 (Pw) を結んだ目標温湿度線 (Ｌ）を設定し、外気の温湿度を検出する温湿度計（TH0)の検出結果に基づいて空気線図上に外気状態点（A1〜A5) を設定し、当該外気状態点（A1〜A5) から前記目標温湿度線 (Ｌ）上の任意の状態点に至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する主加熱線 (ＪT ）と、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線 (ＪH ）と、空気線図上を上限状態点（Ps) の露点温度以下に設定された冷却温度（Tc) に向かって推移する冷却線（ＪC ）と、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線（Ｊt ）のうち、必要な線をこの順で連結した状態変化予想線（J1〜J5) を設定し、当該状態変化予想線（J1〜J5) の主加熱線 (ＪT ）の終点温度に主加熱装置（４）の出口温度を一致させるように当該主加熱装置（４）の加熱容量をフィードバック制御し、断熱加湿線 (ＪH ）の終点温度に断熱加湿加湿装置（５）の出口温度を一致させるように当該断熱加湿装置（５）の加湿容量をフィードバック制御し、冷却線（ＪC ）の終点温度に冷却装置（６）の出口温度を一致させるように当該冷却装置（６）の冷却容量をフィードバック制御し、補助加熱線 (Ｊt）の終点温度に補助加熱装置（７）の出口温度を一致させるように当該補助加熱装置（７）の加熱容量をフィードバック制御して、主加熱装置（４），断熱加湿装置（５），冷却装置（６），補助加熱装置（７）を運転することを特徴とする空調装置の温湿度制御方法。
【請求項６】 空気線図上に、前記目標温湿度線（Ｌ）を設定すると共に、上限状態点（Ps) とエンタルピが等しく上限状態点（Ps) から高温側に延びる上限エンタルピ線 (Es) と、上限状態点（Ps) と絶対湿度が等しく上限状態点（Ps) から低温側に延びる上限絶対湿度線（Hs) と、下限状態点（Pw) とエンタルピが等しく下限状態点（Pw) から高温側に延びる下限エンタルピ線 (Ew) と、下限状態点（Pw) と絶対湿度が等しく下限状態点（Pw) から低温側に延びる下限絶対湿度線（Hw) を設定し、これに基づき空気線図を、下限エンタルピ線 (Ew) 及び下限絶対湿度線（Hw) で仕切られる低温期制御エリア (C1) と、上限エンタルピ線 (Es) ，下限エンタルピ線 (Ew) 及び目標温湿度線（Ｌ）で仕切られる中間期低相対湿度制御エリア (C2) と、上限絶対湿度線（Hs) ，下限絶対湿度線（Hw) 及び目標温湿度線（Ｌ）で仕切られる中間期高相対湿度制御エリア (C3) と、上限エンタルピ線 (Es) 及び上限絶対湿度線（Hs) で仕切られる高温期制御エリア (C4) の少なくとも４つの領域に分け、空気線図上に設定された外気状態点（A1) が低温期制御エリア（C1) にあるときは、当該外気状態点（A1) から下限状態点 (Pw) に至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する主加熱線 (ＪT ）と、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線 (ＪH ）をこの順で結んだ状態変化予想線（J1）を設定し、外気状態点 (A2) が中間期低相対湿度制御エリア（C2) にあるときは、外気状態点 (A2) から目標温湿度線（Ｌ）に至るまで、空気線図上を等エンタルピ線に沿って加湿方向に推移する断熱加湿線 (ＪH ）を状態変化予想線（J2）として設定し、外気状態点 (A3) が中間期高相対湿度制御エリア（C3) にあるときは、外気状態点 (A3) から目標温湿度線（Ｌ）に至るまで、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線（Ｊt ）を状態変化予想線（J3）として設定し、外気状態点 (A4, A5) が高温期制御エリア（C4) にあるときは、外気状態点(A4, A5) から上限状態点（Ps) に至るまで、前記断熱加湿線 (ＪH ）と，空気線図上を上限状態点（Ps) の露点温度以下に設定された冷却温度 (Tc) に向かって推移する冷却線（ＪC ）と、空気線図上を等絶対湿度線に沿って加熱方向に推移する補助加熱線（Ｊt ）のうち、必要な線をこの順で連結した状態変化予想線（J4, J5）を設定する請求項４又は５記載の空調装置の温湿度制御方法。
【図４】
【図１】
【図２】
【図３】
【図１】
【図２】
【図３】
【特許番号】特許第３４７４７３６号（Ｐ３４７４７３６）
【登録日】平成１５年９月１９日（２００３．９．１９）
【発行日】平成１５年１２月８日（２００３．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平９−２３４４１２
【出願日】平成９年８月２９日（１９９７．８．２９）
【公開番号】特開平１１−８３１２９
【公開日】平成１１年３月２６日（１９９９．３．２６）
【審査請求日】平成１４年９月４日（２００２．９．４）
【出願人】（０００１１０３４３）トリニティ工業株式会社 (147)
【参考文献】
【文献】特開 平５−２８８３９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平２−３７２４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６３−２９４４４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平４−１２４５４６（ＪＰ，Ａ）
【登録日】平成１５年９月１９日（２００３．９．１９）
【発行日】平成１５年１２月８日（２００３．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成９年８月２９日（１９９７．８．２９）
【公開番号】特開平１１−８３１２９
【公開日】平成１１年３月２６日（１９９９．３．２６）
【審査請求日】平成１４年９月４日（２００２．９．４）
【出願人】（０００１１０３４３）トリニティ工業株式会社 (147)
【参考文献】
【文献】特開 平５−２８８３９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平２−３７２４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６３−２９４４４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平４−１２４５４６（ＪＰ，Ａ）
[ Back to top ]