JP5923018B2 - デシカント空調システムおよびその運転方法 - Google Patents

Description

この発明は、再生側の空気の流路と処理側の空気の流路とに跨って配設され処理側の空気からの吸湿と再生側の空気への放湿とを回転しながら連続的に行うデシカントロータを用いたデシカント空調システムおよびその運転方法に関するものである。

従来より、冷凍倉庫，電池工場など湿度を低く保つための空調として、デシカントロータを用いたデシカント空調システムが採用されている。

デシカントロータは、円板状に形成され、その厚さ方向に空気が貫通できるような構造とされている。デシカントロータの表面には、多孔性の無機化合物を主成分とする固体吸着物が設けられている。この多孔性の無機化合物としては、細孔径が０．１〜２０ｎｍ程度で水分を吸着するもの、例えばシリカゲルやゼオライト、高分子吸着剤等の固体吸着剤が使用される。また、デシカントロータは、モータによって駆動されて、中心軸回りに回転し、処理側の空気からの吸湿と再生側の空気への放湿とを連続的に行う。

従来、このデシカントロータを用いたデシカント空調システムでは、被空調空間の湿度（露点温度）を確実に目標湿度（目標露点温度）に維持するために、湿度負荷が最大となる条件を基準とした運転条件（最高性能を発揮できる運転条件）でデシカントロータを常時稼働させている。このため、冬期や中間期には性能が優りすぎて、目標露点温度よりも過剰に露点温度を下げてしまい、エネルギーが無駄となる場合がある。

そこで、このようなエネルギーの無駄を防ぐために、例えば特許文献１では、デシカントロータによって除湿された空気の露点温度を検出する露点温度センサを設け、この露点温度センサによって検出される露点温度が目標露点温度となるように、再生側の空気の流量、デシカントロータの回転数、再生側の空気を加熱する加熱装置の加熱能力の少なくとも１つを制御するようにしている。

すなわち、再生側の空気の流量、デシカントロータの回転数および加熱装置の加熱能力の少なくとも１つを制御対象とし、露点温度センサによって検出される露点温度が目標露点温度となるような制御出力を制御対象へ与えるようにしている。このような露点温度制御を実施することで、露点温度を目標露点温度よりも過剰に下げることなく、省エネルギーを実現することができる。以下、この再生側の空気の流量、デシカントロータの回転数および加熱装置の加熱能力の少なくとも１つを制御対象とする露点温度制御を容量制御と呼ぶ。

特許第３２６６３２６号公報

しかしながら、このようなデシカント空調システムの容量制御では、制御出力増加の際に露点温度が下がりにくく、制御出力減少の際に露点温度が上がりやすいため、通常のフィードバック制御で露点温度を目標露点温度に追従させることが難しい、という問題があった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、露点温度が目標露点温度に追従しにくい状況を緩和することが可能なデシカント空調システムおよびその運転方法を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明は、再生側の空気流を形成する再生側ファンと、処理側の空気流を形成する処理側ファンと、再生側の空気の流路の下流側および処理側の空気の流路の上流側に跨って配設され処理側の空気からの吸湿と再生側の空気への放湿とを回転しながら連続的に行うデシカントロータと、デシカントロータによる吸湿前の処理側の空気を冷却する予冷装置と、デシカントロータによる放湿前の再生側の空気を加熱する加熱装置とを備え、デシカントロータによって吸湿された処理側の乾燥した空気を被空調空間に供給するデシカント空調システムにおいて、処理側の乾燥した空気が流れる流路中に定められた所定の位置における水分量を検出する水分量検出手段と、再生側の空気の流量、デシカントロータの回転数および加熱装置の加熱能力の少なくとも１つを制御対象とし、水分量検出手段によって検出される水分量が目標とする水分量となるように、制御対象に対する制御値を決定する制御値決定手段と、制御値決定手段によって決定された制御値の変化方向を判断する制御値変化方向判断手段と、制御値変化方向判断手段によって判断された制御値の変化方向に基づいて制御出力値を演算する制御出力値演算手段と、制御出力値演算手段によって演算された制御出力値を制御対象に出力する制御出力値出力手段とを備えることを特徴とする。

デシカント空調システムの容量制御において、制御出力増加の際に露点温度が下がりにくく、制御出力減少の際に露点温度が上がりやすいのは、制御出力増加時と制御出力減少時で、制御出力変化割合に対する露点温度の変化速度（むだ時間、時定数）が異なるためである。本発明では、このような点に着目し、制御対象に対する制御値の変化方向を決定し、この決定した制御値の変化方向に基づいて制御出力値（制御出力）を演算し、制御対象に出力する。

例えば、本発明では、制御値の変化方向として増加／減少／ニュートラルを決定し、制御出力の増加時と減少時とで異なる制御出力の変化速度を実現する。例えば、制御値の変化方向が増加方向であった場合、減少方向の場合よりも出力の変化速度を速くする。すなわち、制御値の変化方向が増加方向であった場合には出力の変化速度が速いフィードバック制御（増加側フィードバック制御）を実施し、制御値の変化方向が減少方向であった場合には出力の変化速度が遅いフィードバック制御（減少側フィードバック制御）を実施する。

なお、制御出力の増加時と減少時とで異なる出力の変化速度を実現する２フィードバック制御（増加側フィードバック／減少側フィードバック制御）を行う場合、制御値の変化方向が減少方向と判断されると、前回の制御出力と比較して小さい制御出力が制御対象に出力される。しかし、デシカント空調システムが用いられるリチウムイオン工場などは厳しい露点温度管理が要求されるため、「目標露点温度≧計測露点温度」を極力維持することが望まれる。したがって、制御値の変化方向として、減少方向と判断される条件が、増加方向やニュートラルと判断される条件よりも厳しくなっていることが望ましい。このような点の解決策として、本発明では、制御値の変化方向が減少方向を示す状態が一定条件維持された場合に、例えばある一定回数継続して減少側と判断された場合や、ある一定時間継続して減少側と判断された場合に、制御値の変化方向を減少方向と判断するようにする。このようにすることによって、減少方向と判断される条件を増加方向やニュートラルと判断される条件と比較して厳しくすることができる。

本発明によれば、制御値の変化方向を決定し、この決定した変化方向に基づいて制御出力値（制御出力）を演算し、この演算した制御出力値を制御対象に出力するようにしたので、例えば、制御値の変化方向が増加方向であった場合には制御出力の変化速度が速いフィードバック制御（増加側フィードバック制御）を実施し、制御値の変化方向が減少方向であった場合には制御出力の変化速度が遅いフィードバック制御（減少側フィードバック制御）を実施するなどして、露点温度が目標露点温度に追従しにくい状況を緩和し、露点温度を目標露点温度にできるだけ追従させるように制御することが可能となる。

本発明に係るデシカント空調システムの一実施の形態の概略を示す図である。 このデシカント空調システムにおけるコントローラが有する容量制御の機能ブロック図（実施の形態１）である。 実施の形態１の機能ブロックにおける制御値変化方向判断部の構成を示す図である。 実施の形態１で使用するテーブルＴＢ１の具体例を示す図である。 実施の形態１で使用するテーブルＴＢ２の具体例を示す図である。 コントローラが実行する容量制御のフローチャートである。 実施の形態２で使用するテーブルＴＢ１’の具体例を示す図である。 実施の形態２で使用するテーブルＴＢ２’の具体例を示す図である。 コントローラが有する容量制御の機能ブロック図（実施の形態３）である。 実施の形態３の機能ブロックにおける制御値変化方向判断部の構成を示す図である。 実施の形態３で使用するテーブルＴＢ３の具体例を示す図である。 実施の形態４で使用するテーブルＴＢ３’の具体例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明に係るデシカント空調システムの一実施の形態の概略を示す図である。

同図において、１００は低湿度の空気を生成する空気調和装置（デシカント空調機）、２００はこのデシカント空調機１００からの低湿度の空気の供給を受けるドライエリア（被空調空間）、３００はデシカント空調機１００の運転を制御するコントローラである。

デシカント空調機１００は、再生側の空気流を形成する再生側ファン（以下、再生ファンと呼ぶ）１と、処理側の空気流を形成する処理側ファン（以下、給気ファンと呼ぶ）２と、再生側の空気の流路Ｌ１の下流側および処理側の空気の流路Ｌ２の上流側に跨って配設されたデシカントロータ３と、デシカントロータ３による吸湿前の処理側の空気を冷却する冷水コイル（以下、予冷コイルと呼ぶ）４と、デシカントロータ３による放湿前の再生側の空気を加熱する温水コイル（以下、再生コイルと呼ぶ）５とを備えている。

このデシカント空調機１００において、デシカントロータ３のパージ領域を通過した処理側の空気は、デシカントロータ３への再生側の放湿前の空気流に戻されるようになっている。このパージの空気流は成り行きで決定される。このようなタイプのデシカント空調機１００を循環型デシカント空調機と呼んでいる。

なお、Ｓ１はデシカント空調機１００からのドライエリア２００への給気（デシカントロータ３によって吸湿された処理側の空気）ＳＡの露点温度（給気露点温度）ｔｄpvを検出する露点温度センサ、Ｓ２は予冷コイル４が冷却する空気の出口温度を予冷コイル出口温度ｔｓpvとして計測する温度センサ、Ｓ３は再生コイル５が加熱する空気の出口温度を再生コイル出口温度ｔｒ１pvとして計測する温度センサ、Ｓ４はデシカントロータ３によって放湿された再生側の空気の出口温度をロータ再生側出口温度ｔｒ２pvとして計測する温度センサ、Ｓ５はデシカント空調機１００からのドライエリア２００への給気ＳＡの圧力を給気ダクト圧Ｐｓpvとして計測する圧力センサ、ＩＮＶ１はデシカントロータ３の回転数を調整するためのインバータ、ＩＮＶ２は再生ファン１の回転数を調整するためのインバータ、ＩＮＶ３は給気ファン２の回転数を調整するためのインバータ、ＶＬ１は予冷コイル４への冷水ＣＷの供給通路に設けられた冷水弁、ＶＬ２は再生コイル５への温水ＨＷの供給通路に設けられた温水弁である。

〔処理側〕
このデシカント空調システムにおいて、処理側の空気として取り込まれた外気ＯＡは、予冷コイル４により冷却されてデシカントロータ３へ送られる。この空気は、デシカントロータ３を通過する際、その空気中に含まれる水分がデシカントロータ３の固体吸着剤に吸着（吸湿）される。そして、このデシカントロータ３による吸湿後の空気、すなわちデシカントロータ３によって除湿された空気が、デシカント空調機１００からの給気ＳＡとしてドライエリア２００へ供給される。

〔再生側〕
一方、再生側では、再生側の空気として外気ＯＡ或いはドライエリア２００からの還気ＲＡが取り込まれ、再生コイル５に送られて加熱される。これによって、外気ＯＡ或いは還気ＲＡの温度が上昇し、相対湿度が下げられる。この場合、外気ＯＡ或いは還気ＲＡは１００℃を超える高温とされる。そして、この相対湿度が下げられた高温の外気ＯＡ或いは還気ＲＡが、再生用空気としてデシカントロータ３へ送られる。なお、外気ＯＡ或いは還気ＲＡをなしとし、デシカントロータ３からのパージの空気流のみを再生側の空気としてもよい。

デシカントロータ３は回転しており、処理側の空気から水分を吸着した固体吸着剤を相対湿度が低い再生用空気が通過することで、固体吸着剤から水分が脱着され、再生用空気へ放湿される。この固体吸着剤からの水分を吸収した再生用空気は排気ＥＡとして排出される。

この処理側、再生側での空気の処理中、コントローラ３００は、露点温度ｔｄpvを目標露点温度ｔｄspに一致させるように再生ファン１の回転数を制御（容量制御）し、再生コイル出口温度ｔｒ１pvを再生コイル出口温度設定値ｔｒ１spに一致させるように温水弁ＶＬ２の開度を制御（再生コイル出口温度制御）し、ロータ再生側出口温度ｔｒ２pvをロータ再生側出口温度設定値ｔｒ２spに一致するようにデシカントロータ３の回転数を制御（ロータ再生側出口温度制御）し、予冷コイル出口温度ｔｓpvを予冷コイル出口温度設定値ｔｓspに一致させるように冷水弁ＶＬ１の開度を制御（予冷コイル出口温度制御）し、給気ダクト圧Ｐｓpvを給気ダクト圧設定値Ｐｓspに一致させるように給気ファン２の回転数を制御（圧力一定制御）する。

なお、この例では、容量制御として、露点温度ｔｄpvを目標露点温度ｔｄspに一致させるように再生ファン１の回転数を制御するものとしたが、すなわち再生側の空気の流量を制御するものとしたが、デシカントロータ３の回転数を制御するようにしてもよく、再生コイル５の加熱能力を制御するようにしてもよい。

〔実施の形態１〕
〔容量制御〕
図２にコントローラ３００が有する容量制御の機能ブロック図を示す。コントローラ３００は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現され、容量制御の基本構成として、増加側フィードバック制御機能ＢＬ１と、減少側フィードバック制御機能ＢＬ２と、制御出力機能ＢＬ３とを備えている。

増加側フィードバック制御機能ＢＬ１は、フィードバック制御入力部１０とフィードバック制御演算部（増加側）１１とを備え、減少側フィードバック制御機能ＢＬ２は、フィードバック制御入力部１０とフィードバック制御演算部（減少側）１２とを備えている。なお、増加側フィードバック制御機能ＢＬ１および減少側フィードバック制御機能ＢＬ２において、フィードバック制御入力部１０は共通の入力部とされ、露点温度ｔｄpvと目標露点温度ｔｄspとが入力される。

増加側フィードバック制御機能ＢＬ１において、フィードバック制御演算部（増加側）１１は、フィードバック制御入力部１０からの露点温度ｔｄpvと目標露点温度ｔｄspとを入力とし、ＰＩＤ制御演算を行って、再生ファン１の回転数の調整値（再生ファンＩＮＶ出力）を求める。すなわち、露点温度ｔｄpvを目標露点温度ｔｄspに一致させるような再生ファンＩＮＶ出力を求め、この再生ファンＩＮＶ出力を再生ファン１に対する増加側の制御値Ｐ１とする。以下、この増加側の制御値Ｐ１を増加側出力値と呼ぶ。

減少側フィードバック制御機能ＢＬ２において、フィードバック制御演算部（減少側）１２は、フィードバック制御入力部１０からの露点温度ｔｄpvと目標露点温度ｔｄspとを入力とし、ＰＩＤ制御演算を行って、再生ファン１の回転数の調整値（再生ファンＩＮＶ出力）を求める。すなわち、露点温度ｔｄpvを目標露点温度ｔｄspに一致させるような再生ファンＩＮＶ出力を求め、この再生ファンＩＮＶ出力を再生ファン１に対する減少側の制御値Ｐ２とする。以下、この減少側の制御値Ｐ１を減少側出力値と呼ぶ。

本実施の形態において、増加側フィードバック制御機能ＢＬ１と減少側フィードバック制御機能ＢＬ２とでは同じようにして再生ファン１に対する制御値を求めるが、ＰＩＤ制御演算を行う際のパラメータの相違によって、増加側出力値Ｐ１の出力の変化速度と減少側出力値Ｐ２の出力の変化速度とを変え、増加側出力値Ｐ１の出力の変化速度の方が減少側出力値Ｐ２の出力の変化速度よりも速いものとされている。

すなわち、本実施の形態では、相対的に、フィードバック制御演算部（増加側）１１で求められる増加側出力値Ｐ１の出力の変化速度が速く、フィードバック制御演算部（減少側）１２で求められる減少側出力値Ｐ２の出力の変化速度が遅くなるものとされている。このフィードバック制御演算部（増加側）１１およびフィードバック制御演算部（減少側）１２が本発明でいう制御値決定手段に相当する。

制御出力機能ＢＬ３は、制御値変化方向判断部１３と、制御出力値演算部１４と、制御出力値出力部１５とを備えている。

制御出力機能ＢＬ３において、制御値変化方向判断部１３は、図３に示すように、増加側出力偏差演算部１３−１と、減少側出力偏差演算部１３−２と、増加側フィードバック制御の変化方向決定部（増加側変化方向決定部）１３−３と、減少側フィードバック制御の変化方向決定部（減少側変化方向決定部）１３−４と、制御値変化方向決定部１３−５を備えている。

増加側出力偏差演算部１３−１は、増加側フィードバック制御機能ＢＬ１からの増加側出力値Ｐ１を入力とし、今回の増加側出力値Ｐ１_nと前回の増加側出力値Ｐ１_n-1との偏差を求め、この偏差を増加側出力偏差ΔＰ１として出力する。なお、増加側出力偏差ΔＰ１は、移動平均などの平滑手法で求めるようにしてもよい。
ΔＰ１＝Ｐ１_n−Ｐ１_n-1 ・・・・（１）

減少側出力偏差演算部１３−２は、減少側フィードバック制御機能ＢＬ２からの減少側出力値Ｐ２を入力とし、今回の減少側出力値Ｐ２_nと前回の減少側出力値Ｐ２_n-1との偏差を求め、この偏差を減少側出力偏差ΔＰ２として出力する。なお、減少側出力偏差ΔＰ２は、移動平均などの平滑手法で求めるようにしてもよい。
ΔＰ２＝Ｐ２_n−Ｐ２_n-1 ・・・・（２）

増加側変化方向決定部１３−３は、増加側出力偏差演算部１３−１からの増加側出力偏差ΔＰ１を入力とし、この入力される増加側出力偏差ΔＰ１に基づいて増加側出力値Ｐ１の変化方向（増加側変化方向）を決定する。この実施の形態では、ΔＰ１＞αの場合、増加側変化方向を増加方向とする。α≧ΔＰ１≧βの場合、ニュートラル（出力変化なし）とする。β＞ΔＰ１の場合、増加側変化方向を減少方向とする。なお、α，βは任意に設定された値であり、通常は、０≧α、０≧β、α≧βを満たすように設定する。

減少側変化方向決定部１３−４は、減少側出力偏差演算部１３−２からの減少側出力偏差ΔＰ２を入力とし、この入力される減少側出力偏差ΔＰ２に基づいて減少側出力値Ｐ２の変化方向（減少側変化方向）を決定する。この実施の形態では、ΔＰ２＞γの場合、減少側変化方向を増加方向とする。γ≧ΔＰ２≧δの場合、ニュートラル（出力変化なし）とする。δ＞ΔＰ２の場合、減少側変化方向を減少方向とする。なお、γ，δは任意に設定された値であり、通常は、０≧γ、０≧δ、γ≧δを満たすように設定する。

制御値変化方向決定部１３−５は、増加側変化方向決定部１３−３からの増加側変化方向と減少側変化方向決定部１３−４からの減少側変化方向とに基づいて、再生ファン１に対する制御値の変化方向を決定する。この実施の形態では、テーブルＴＢ１を参照して、制御値の変化方向を決定する。図４にテーブルＴＢ１の具体例を示す。

制御値変化方向決定部１３−５は、テーブルＴＢ１を参照することにより、増加側変化方向が増加方向であった場合、減少側変化方向（増加方向／減少方向／ニュートラル）に拘わらず、制御値の変化方向を増加方向とする。これに対して、増加側変化方向と減少側変化方向が共に減少方向であった場合、制御値の変化方向を減少方向とする。その他の場合は、ニュートラルとし、増加側変化方向／減少側変化方向を付して出力する。この制御値変化方向判断部１３が本発明でいう制御値変化方向判断手段に相当する。

制御出力機能ＢＬ３において、制御出力値演算部１４は、制御値変化方向判断部１３からの増加側出力値Ｐ１および減少側出力値Ｐ２ならびに制御値の変化方向を入力とし、再生ファン１に対する制御出力値（制御出力）を演算する。制御出力値演算部１４での制御出力値の演算方法は、テーブル参照でもよいし、四則演算や大小選択を用いて演算してもよい。この実施の形態では、テーブルＴＢ２を参照して、制御出力値を求める。図５にテーブルＴＢ２の具体例を示す。

制御出力値演算部１４は、テーブルＴＢ２を参照することにより、制御値の変化方向が増加方向であった場合、制御出力値を増加側出力値Ｐ１とし、制御値の変化方向が減少方向であった場合、制御出力値を減少側出力値Ｐ２とする。その他の場合は、前回出力値を制御出力値とする。なお、その他の場合として、増加側変化方向が減少方向、減少側変化方向が増加方向を示していた場合や、増加側変化方向がニュートラル、減少側変化方向が増加方向を示していた場合には、減少側出力値を制御出力値としてもよい。この制御出力値演算部１４が本発明でいう制御出力値演算手段に相当する。また、この例では、テーブルＴＢ２を参照することにより、増加側出力値Ｐ１や減少側出力値Ｐ２を選択するようにしているが、この増加側出力値Ｐ１や減少側出力値Ｐ２の選択も本発明でいう制御出力値の演算の概念に含まれるものである。

制御出力機能ＢＬ３において、制御出力値出力部１５は、制御出力値演算部１４で演算された制御出力値（制御出力）を制御対象である再生ファン１に対して出力する。この制御出力値出力部１５が本発明でいう制御出力値出力手段に相当する。

このようにして、本実施の形態では、制御値変化方向判断部１３において制御値の変化方向が増加方向であると判断された場合、すなわち増加側変化方向が増加方向であった場合、出力の変化速度が速い増加側出力値Ｐ１が制御出力値として出力されるものとなり、制御値変化方向判断部１３において制御値の変化方向が減少方向であると判断された場合、すなわち増加側変化方向と減少側変化方向が共に減少方向であった場合、出力の変化速度が遅い減少側出力値Ｐ２が制御出力値として出力されるものとなる。

すなわち、本実施の形態では、制御値の変化方向が増加方向であった場合には出力の変化速度が速いフィードバック制御（増加側フィードバック制御）が実施され、制御値の変化方向が減少方向であった場合には出力の変化速度が遅いフィードバック制御（減少側フィードバック制御）が実施されるものとなる。このような２フィードバック制御（増加側フィードバック／減少側フィードバック制御）を実施することにより、露点温度が目標露点温度に追従しにくい状況が緩和され、露点温度を目標露点温度にできるだけ追従させるように制御することができるようになる。

図６に上述したコントローラ３００が実行する容量制御のフローチャートを示す。コントローラ３００は、制御実行タイミングになると（ステップＳ１０１のＹＥＳ）、増加側フィードバック制御機能ＢＬ１によって増加側フィードバックバック制御の出力値（増加側出力値Ｐ１）を演算し（ステップＳ１０２）、減少側フィードバック制御機能ＢＬ２によって減少側フィードバックバック制御の出力値（減少側出力値Ｐ２）を演算する（ステップＳ１０３）。そして、制御出力機能ＢＬ３によって、増加側出力値Ｐ１および減少側出力値Ｐ２から制御値の変化方向を判断し（ステップＳ１０４）、この判断した制御値の変化方向に基づいて制御出力値を演算し（ステップＳ１０５）、その演算した制御出力値を制御対象（再生ファン１）に出力する（ステップＳ１０６）。

〔実施の形態２〕
実施の形態１において、制御値の変化方向が減少方向と判断されると、前回の制御出力値と比較して小さい制御出力値が制御対象に出力される。しかし、デシカント空調システムが用いられるリチウムイオン工場などは厳しい露点温度管理が要求されるため、「目標露点温度≧計測露点温度」を極力維持することが望まれる。したがって、制御値の変化方向として、減少方向と判断される条件が、増加方向やニュートラルと判断される条件よりも厳しくなっていることが望ましい。

そこで、実施の形態２では、制御値の変化方向が減少方向を示す状態が一定条件維持された場合に、制御値の変化方向を減少方向と判断するようにする。例えば、ある一定回数継続して減少側と判断された場合や、ある一定時間継続して減少側と判断された場合に、制御値の変化方向を減少方向と判断するようにする。

図７に実施の形態２で使用するテーブルＴＢ１’を示し、図８に実施の形態２で使用するテーブルＴＢ２’を示す。実施の形態２では、図７に示したようなテーブルＴＢ１’をテーブルＴＢ１に代えて使用し、図８に示したようなテーブルＴＢ２’をテーブルＴＢ１に代えて使用する。すなわち、図２に示した容量制御の機能ブロック図において、テーブルＴＢ１に代えてテーブルＴＢ１’を使用し、テーブルＴＢ２に代えてテーブルＴＢ２’を使用する。

この実施の形態２において、制御値変化方向判断部１３は、テーブルＴＢ１’を参照することにより、増加側変化方向と減少側変化方向が共に減少方向であった場合、この状態が一定回数継続したり、一定時間継続するなど、一定条件維持された場合に、制御値の変化方向を減少方向とする。それ以外、すなわち増加側変化方向と減少側変化方向が共に減少方向の状態が一定条件維持されるまでは、ニュートラルとし、増加側変化方向／減少側変化方向（減少／減少）を付して出力する。他は、テーブルＴＢ１を使用する実施の形態１と同じであるので、その説明は省略する。

制御出力値演算部１４は、テーブルＴＢ２’を参照することにより、制御値変化方向判断部１３からの制御値の変化方向が減少方向であった場合、制御出力値を減少側出力値Ｐ２とする。なお、制御値変化方向判断部１３からの制御値の変化方向が減少／減少であった場合、前回出力値を制御出力値とする。他は、テーブルＴＢ２を使用する実施の形態１と同じであるので、その説明は省略する。

このようにすることによって、実施の形態２では、減少方向と判断される条件を増加方向やニュートラルと判断される条件と比較して厳しくすることができるようになり、厳しい露点温度管理が要求されるリチウムイオン工場などにおいて、「目標露点温度≧計測露点温度」を極力維持することが可能となる。

〔実施の形態３〕
実施の形態１では、制御値変化方向判断部１３においてテーブルＴＢ１を使用して制御値の変化方向を判断し、その判断した制御値の変化方向を増加側出力値Ｐ１と減少側出力値Ｐ２と合わせて制御出力値演算部１４へ送るようにした。

これに対して、実施の形態３では、図９に示すように、制御値変化方向判断部１３から、制御値の変化方向ではなく、増加側変化方向および減少側変化方向を、増加側出力値Ｐ１と減少側出力値Ｐ２と合わせて制御出力値演算部１４へ送るようにする。図１０に実施の形態３における制御値変化方向判断部１３の構成を示す。

この実施の形態３において、制御出力値演算部１４は、制御値変化方向判断部１３からの増加側変化方向、減少側変化方向、増加側出力値Ｐ１、減少側出力値Ｐ２を入力とし、再生ファン１に対する制御出力値（制御出力）を演算する。

制御出力値演算部１４での制御出力値の演算方法は、テーブル参照でもよいし、四則演算や大小選択を用いて演算してもよい。この実施の形態３では、テーブルＴＢ３を参照して、制御出力値を求める。図１１にテーブルＴＢ３の具体例を示す。

制御出力値演算部１４は、テーブルＴＢ３を参照することにより、増加側変化方向が増加方向であった場合、制御値の変化方向が増加方向にあるものとして、減少側変化方向（増加方向／減少方向／ニュートラル）に拘わらず、制御出力値を増加側出力値Ｐ１とする。これに対して、増加側変化方向と減少側変化方向が共に減少方向であった場合、制御値の変化方向が減少方向にあるものとして、制御出力値を減少側出力値Ｐ２とする。その他の場合は、ニュートラルの状態にあるものとして、前回出力値を制御出力値とする。なお、増加側変化方向が減少方向、減少側変化方向が増加方向であった場合や、増加側変化方向がニュートラル、減少側変化方向が増加方向であった場合には、減少側出力値を制御出力値としてもよい。

この実施の形態３では、制御出力値演算部１４側で、実質的に、制御値変化方向判断部１３からの増加側変化方向と減少側変化方向とから制御値の変化方向を判断していると考えられ、制御値変化方向判断部１３の機能と制御出力値演算部１４での一部機能との組み合わせによって、本発明でいう制御値変化方向判断手段が実現されているものと言える。

〔実施の形態４〕
実施の形態３においても、実施の形態２と同様、制御値の変化方向が減少方向を示す状態が一定条件維持された場合に、制御値の変化方向を減少方向と判断するようにしてもよい。

図１２に実施の形態４で使用するテーブルＴＢ３’を示す。実施の形態４では、図１２に示したようなテーブルＴＢ３’をテーブルＴＢ３に代えて使用する。すなわち、図９に示した容量制御の機能ブロック図において、テーブルＴＢ３に代えてテーブルＴＢ３’を使用する。

この実施の形態４において、制御出力値演算部１４は、テーブルＴＢ３’を参照することにより、増加側変化方向と減少側変化方向が共に減少方向であった場合、この状態が一定回数継続したり、一定時間継続するなど、一定条件維持された場合に、制御値の変化方向が減少方向にあるものとし、制御出力値を減少側出力値Ｐ２とする。

それ以外、すなわち増加側変化方向と減少側変化方向が共に減少方向の状態が一定条件維持されるまでは、ニュートラルの状態にあるものとし、制御出力値を前回出力値とする。他は、テーブルＴＢ３を使用する実施の形態３と同じであるので、その説明は省略する。

〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

例えば、増加側フィードバックバック制御機能ＢＬ１と減少側フィードバックバック制御機能ＢＬ２とに分けずに１つのフィードバック制御機能とし、そのフィードバック制御機能の出力から制御値の変化方向を判断し、その判断した制御値の変化方向から制御出力値を演算するようにしてもよい。この場合、制御値の変化方向が増加方向であれば、出力の変化速度が速い制御出力値を求めるようにし、制御値の変化方向が減少方向であれば、出力の変化速度が遅い制御出力値を求めるようにする。

１…再生側ファン（再生ファン）、２…処理側ファン（給気ファン）、３…デシカントロータ、４…冷水コイル（予冷コイル）、５…温水コイル（再生コイル）、Ｓ１…露点温度センサ、Ｓ２〜Ｓ４…温度センサ、Ｓ５…圧力センサ、ＩＮＶ１，ＩＮＶ２，ＩＮＶ３…インバータ、ＶＬ１…冷水弁、ＶＬ２…温水弁、Ｌ１…再生側の流路、Ｌ２…処理側の流路、１００…デシカント空調機、２００…ドライエリア（被空調空間）、３００…コントローラ、ＢＬ１…増加側フィードバック制御機能、ＢＬ２…減少側フィードバック制御機能、ＢＬ３…制御出力機能、１０…フィードバック制御入力部、１１…フィードバック制御演算部（増加側）、１２…フィードバック制御演算部（減少側）、１３…制御値変化方向判断部、１３−１…増加側出力偏差演算部、１３−２…減少側出力偏差演算部、１３−３…増加側フィードバック制御の変化方向決定部（増加側変化方向決定部）、１３−４…減少側フィードバック制御の変化方向決定部（減少側変化方向決定部）、１３−５…制御値変化方向決定部、１４…制御出力値演算部、１５…制御出力値出力部、ＴＢ１，ＴＢ１’、ＴＢ２，ＴＢ２’，ＴＢ３，ＴＢ３’…テーブル。

Claims (8)

1. 再生側の空気流を形成する再生側ファンと、処理側の空気流を形成する処理側ファンと、前記再生側の空気の流路の下流側および前記処理側の空気の流路の上流側に跨って配設され処理側の空気からの吸湿と再生側の空気への放湿とを回転しながら連続的に行うデシカントロータと、前記デシカントロータによる吸湿前の処理側の空気を冷却する予冷装置と、前記デシカントロータによる放湿前の再生側の空気を加熱する加熱装置とを備え、前記デシカントロータによって吸湿された処理側の乾燥した空気を被空調空間に供給するデシカント空調システムにおいて、
   前記処理側の乾燥した空気が流れる流路中に定められた所定の位置における水分量を検出する水分量検出手段と、
   前記再生側の空気の流量、前記デシカントロータの回転数および前記加熱装置の加熱能力の少なくとも１つを制御対象とし、前記水分量検出手段によって検出される水分量が目標とする水分量となるように、前記制御対象に対する制御値を決定する制御値決定手段と、
   前記制御値決定手段によって決定された制御値の変化方向を判断する制御値変化方向判断手段と、
   前記制御値変化方向判断手段によって判断された制御値の変化方向に基づいて制御出力値を演算する制御出力値演算手段と、
   前記制御出力値演算手段によって演算された制御出力値を前記制御対象に出力する制御出力値出力手段と
   を備えることを特徴とするデシカント空調システム。
2. 請求項１に記載されたデシカント空調システムにおいて、
   前記制御出力値演算手段は、
   前記制御値変化方向判断手段によって判断された制御値の変化方向が増加方向であった場合、減少方向の場合よりも出力の変化速度が速い制御出力を演算する
   ことを特徴とするデシカント空調システム。
3. 請求項１又は２に記載されたデシカント空調システムにおいて、
   前記制御値変化方向判断手段は、
   前記制御値の変化方向が減少方向を示す状態が一定条件維持された場合に前記制御値の変化方向を減少方向と判断する
   ことを特徴とするデシカント空調システム。
4. 請求項１に記載されたデシカント空調システムにおいて、
   前記制御値決定手段は、
   増加側出力値として出力の変化速度が速い制御値を決定し、
   減少側出力値として出力の変化速度が遅い制御値を決定し、
   前記制御値変化方向判断手段は、
   前記増加側出力値より増加側の変化方向を決定し、
   前記減少側出力値より減少側の変化方向を決定し、
   前記決定された増加側の変化方向および減少側の変化方向に基づいて前記制御値の変化方向を判断する
   ことを特徴とするデシカント空調システム。
5. 再生側の空気流を形成する再生側ファンと、処理側の空気流を形成する処理側ファンと、前記再生側の空気の流路の下流側および前記処理側の空気の流路の上流側に跨って配設され処理側の空気からの吸湿と再生側の空気への放湿とを回転しながら連続的に行うデシカントロータと、前記デシカントロータによる吸湿前の処理側の空気を冷却する予冷装置と、前記デシカントロータによる放湿前の再生側の空気を加熱する加熱装置とを備え、前記デシカントロータによって吸湿された処理側の乾燥した空気を被空調空間に供給するデシカント空調システムに適用されるデシカント空調システムの運転方法において、
   前記処理側の乾燥した空気が流れる流路中に定められた所定の位置における水分量を検出する水分量検出ステップと、
   前記再生側の空気の流量、前記デシカントロータの回転数および前記加熱装置の加熱能力の少なくとも１つを制御対象とし、前記水分量検出ステップによって検出される水分量が目標とする水分量となるように、前記制御対象に対する制御値を決定する制御値決定ステップと、
   前記制御値決定ステップによって決定された制御値の変化方向を判断する制御値変化方向判断ステップと、
   前記制御値変化方向判断ステップによって判断された制御値の変化方向に基づいて制御出力値を演算する制御出力値演算ステップと、
   前記制御出力値演算ステップによって演算された制御出力値を前記制御対象に出力する制御出力値出力ステップと
   を備えることを特徴とするデシカント空調システムの運転方法。
6. 請求項５に記載されたデシカント空調システムの運転方法において、
   前記制御出力値演算ステップは、
   前記制御値変化方向判断ステップによって判断された制御値の変化方向が増加方向であった場合、減少方向である場合よりも出力の変化速度が速い制御出力値を演算する
   ことを特徴とするデシカント空調システムの運転方法。
7. 請求項５又は６に記載されたデシカント空調システムの運転方法において、
   前記制御値変化方向判断ステップは、
   前記制御値の変化方向が減少方向を示す状態が一定条件維持された場合に前記制御値の変化方向を減少方向と判断する
   ことを特徴とするデシカント空調システムの運転方法。
8. 請求項５に記載されたデシカント空調システムの運転方法において、
   前記制御値決定ステップは、
   増加側出力値として出力の変化速度が速い制御値を決定し、
   減少側出力値として出力の変化速度が遅い制御値を決定し、
   前記制御値変化方向判断ステップは、
   前記増加側出力値より増加側の変化方向を決定し、
   前記減少側出力値より減少側の変化方向を決定し、
   前記決定された増加側の変化方向および減少側の変化方向に基づいて前記制御値の変化方向を判断する
   ことを特徴とするデシカント空調システムの運転方法。

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