DPC（dew point control）方式空調機の特徴

DPC方式の特徴(他社露点散水式の改良品)

タフなボディで抜群の耐久性

露点温度の冷水で夏期は除湿し、同じ冷水で冬期は加湿する構造です。
一般的な加湿器の様に、不純物の固形蓄積化によるトラブルが無いので長期間故障しません。
主要部がステンレス製で腐食をしないので10年以上の無故障記録は良く有り、納入後30年を超えた製品が今でも稼動している例があります。
構成される部品は、全て国内一流メーカーの市販品だけです。
一部の他社製品に見られる様な輸入品や、高価で特殊なオリジナル部品等は一切使用しておりません。部品の交換も全て1方向から容易に行う事が出来ます。
基本的な構造は非常に単純ですから、部品の交換も簡単です。遠方の場合、故障時には部品を送り、社内の設備の御担当あるいは地元の協力業者に依頼して、電話で指示して、簡単に修理する事も可能です。修理が早く出きますし、修理費も非常に安くて済みます。

メンテナンスフリーとも言える自動洗浄機能

自働排水置換方式の採用によりメンテナンスフリーに近い空調機で、納入後5年以上も修理の依頼が来ない物件がほとんどです。
定期的に訪問して調査しますが、全く問題無く運転しており、喜ばれております。
また、メンテナンス無しで、21年間も無故障で稼動していた例も2件有ります。
この無故障の記録は、他の空調方式ではとても考えられない事だと思います。
これは無理の無い設計をしている事と、エアコンよりも信頼性の高い冷凍機を使用している事。
またトラブルメーカーである加湿器が存在しない事等が関係しております。

環境に優しい省エネ運転

DPC方式は、10℃程度の露点温度水で室内の空気を冷却除湿し、冬季は加湿します。
過冷却しないので再加熱する電力量が少なく、とても省エネな運転を行います。
冬期は冷却水と乾燥した室内の空気が直接触れ合い、冷却水が蒸発して加湿を行います。
夏季は逆に冷たい水が空気中の水分を奪って除湿しますので、水槽の水は自然に増加します。
夏季は加湿する為の水道水さえ必要有りません。
夏季には、必要な量の冷却除湿を行うだけで、極めて安定した湿度条件が得られます。
これは他に類を見ない究極の省エネ装置です。
参考の記録チャートのように、他に類を見ない非常に安定した温湿度を得る事ができます。

ハイレスポンスで快適性を重視した制御

自動可変風速が標準装備されております。
温度の移行時には風速を上げて移行速度を速め、周囲の壁の温度をより早くなじませる事で、より早く温度分布を高めます。
温度が設定付近に到達すると、風速を落として低騒音低風速の状態に変化します。
設定温湿度に到達した後の風速は、お客様が簡単に、自由に変更する事が出来ますので、精密天秤等、風を嫌う実験内容に合わせて、最適な風速で運転する事が出来ます。

無駄なく高精度な冷却制御

冷凍機は冷却能力を自動可変する比例制御です。
冷却能力は、季節や熱負荷等の運転状況の変化に応じて自動的に変化します。
温湿度の下降時は最大能力で運転し、移行速度を速めます。
到達後は能力を精密に制御して、温度±0.01℃／湿度±0.02％と、同業者から驚愕と言われる程の非常に高い温湿度の安定性を、ショールームの装置で得ております。

従来の露点散水方式（他社類似方式）の空調機は、湿度の安定性は冷却水温度に依存します。
水の比熱に頼って、冷凍機はON-OFF制御させております。
この方法でも、湿度は±1.5%程度のJIS1級の精度の範囲にはぎりぎり入ります。
弊社のDPC方式の空調機は長年の経験からこれを改良したもので、室内の湿度を検出し、冷凍機を連続比例制御する事により、冷却水温度を微妙に調整しております。
安定して運転している時の温湿度の変動幅は、どの装置でも、平均的に温度±0.05℃以内で、湿度も±0.1％以内の性能が得られており、従来の装置では得られない高い精度を得る事が出来ます。しかも他社のどの方式と比較しても、群を抜いて省エネです。

オリジナルの回転散水装置

空調機内部の散水装置はプロペラで、回転しながら均一に散水しており、高い熱交換率を誇ります。
クーリングタワーの散水ヘッドの様に細いノズルを使用しておりませんので、絶対に目詰まりが発生しません。
また散水ヘッドはとても軽く、水ベアリング方式で金属同士の接触もありません。
完全に水に浮いた状態で、風と水流によって自然に回転する構造です。
空気抵抗は極めて少なく、故障して停止する事はありません。
散水の状態は、観測窓から目視も可能です。
他社の類似製品では均一に散水できない為に、冷却水に触れない充填材に空気中の汚れが蓄積してカビが発生します。
定期的に充填剤を交換しないと室内がカビ臭くなり、必ずオーバーホールが必要になります。
他社の類似方式では、定期的に高額なメンテナンス費用がかかる事になります。

DPC方式は均一な散水と冷却水の自動置換により、充填剤に汚れが蓄積しません。
定期的な充填剤交換も全く必要ありません。
この点でも、DPC方式は、ほとんどメンテナンスフリーなのです。
この散水装置は、ノズルが詰まって回転が停止しているクーリングタワーの散水装置や、除害装置のスクラバーの散水装置を見て、実験を繰り返して完成させた弊社のオリジナル製品です。

空気中の炭酸ガス吸収と塵埃除去作用

DPC方式の原形はかなり古い技術です。学術的にはエアワッシャー方式と呼ばれます。
同じ原理の物では、循環式加湿器や、スクラバー等の水フィルターがあります。
スクラバーは化学プラント等で除害装置として有毒ガスの吸収等に使用されております。
空調機に吸い込まれた塵埃は冷水シャワーに捕われ、汚れた冷却水は自動置換方式により排出されます。
冷水シャワーにより循環空気の塵埃が除去され、清潔で健康的な室内環境を保ちます。
水は炭酸ガス(CO2)を吸収しますので、DPC方式は入室により一時的に上昇した炭酸ガスの濃度も速やかに下降させます。

脱臭性能

DPC方式を動物飼育室に使用しますと、室内の臭気が想像されている以上に減少します。
アンモニア、アミン、メルカプタン等、動物の排泄物から発生する臭気は冷水シャワーに接触して水中に溶け込みます。
汚れた冷却循環水は自働的に水道水と置換されますので、他方式の空調に比べると室内の動物臭気が極端に少なくなります。
臭いが少ないので、当初200匹の予定であったマウスを、当初の計画より次々に増やし続け、今では1室に3000匹ものマウスを飼育している研究室があります。
狭い実験室ですから、あらためてその効果に驚いております。
一般の空調方式では臭気が酷くなるので、絶対に無理な飼育数です。

冷却水の水温が低く、循環しながら空気と接触しますので雑菌も繁殖しにくくなります。
また水道水と置換させて濃縮も防止しておりますから、恒温恒湿室内部を常にクリーンな環境に保ちます。
水道水との置換も、室内の湿度に影響が出ないように自動制御で行っております。
冷却水の置換中も室内の湿度は変動しません。
DPC方式は、不純物が固形化しないので、井戸水を使用して運転する事も可能です。
井戸水は硬度が高いので、そのままでは絶対に蒸気式加湿器は使用出来ません。
DPC方式は冷水加湿なのでミネラル分の固形化が無く、何年間も無故障で稼働している実績があります。
一般的な加湿器方式では加湿器の内部にミネラル分が固形化して蓄積しますから、井戸水は使用出来ません。水道水でも純水装置が必要になりますが、この純水の管理は高額になります。
DPC方式には加湿器がありませんので、井戸水でも全く問題ありません。

自然界と同じマイナスイオンを発生

空調機内部で冷水を人工滝として散水している関係から、空気のビタミンと呼ばれるマイナスイオンが発生し、室内に極めて安定したレベルで存在します。
測定するとそのレベルは郊外の公園から林の中に近い1200から1500個/ccのレベルになりました。
従来から滝や噴水の周囲にはマイナスイオンが多いと言われ、レナード効果と呼ばれております。
装置の中にある滝から、この自然界と同じ粒形が小さい1nm程度のマイナスイオンが発生しますので、室内のイオンバランスを良好に保つ事が出来ます。
滝で自然発生したマイナスイオンは電子的に発生させた粒形の大きいイオンと異なり、比較的長時間存在すると言われ、室内のどの場所でも安定したレベルを保ちます。

マイナスイオンは血管の拡張、自律神経の安定化、疲労の回復、活性酸素の中和、痛みの緩和等、何らかのリラクゼーション効果があるらしいと言う事が報告されております。
不安定な物質なので、すぐに消滅してしまう事や、空気中の臭いの分子や小さな塵埃に取り付いて空気を浄化させる事等も、各種機関の実験の結果で報告されております。
DPC方式の空調機は過度のマイナスイオンを発生させず、自然界の滝と同じ状態でイオンバランスの良い環境を作り出します。
マイナスイオンのブームは自然に消えてしまい、実際の効果はあまりにもソフト過ぎてよくわからないのも事実ですが、少なくとも人体に悪影響が発生した事例は無いようです。

ほかの空調方式との比較

恒温恒湿室の空調方式としては、冷房専用のパッケージエアコンを流用して、電気ヒーターと市販の加湿器等を組み合わせたパターンが1番多く見受けられます。
この方式は簡単なので施工費が安く、現場でも良く見受けますが下記の欠点があります。

エアコンと冷凍機の耐久性の比較

冷房専用エアコンは夏季に冷房だけを行う目的で設計されております。
これを通年で冬期にも使用すれば、当然冬は外気温度が低いので運転にも無理があり、寿命が短くなります。
業務用エアコンはカタログの定価がとても高く設定されております。
しかし実際には業者の仕入価格はかなり安いので大幅な値引きが出来ます。
価格表を見せられて交渉したら半額になり、これはかなり安く購入できた思っても実際には業者側の利益はまだまだ大きいのが実情です。
この方式の恒温恒湿室は、工事が簡単で、利益幅が大きいので、良く見受けますが、消費電力が大きく、8年を過ぎたら、交換部品も無くなります。
この方式の業者では、納入後に修理に来ない業者がいるとの苦情をよく聞きます。

弊社で使用している冷凍機は、生鮮食料品や食肉等の保存に使用されますので、故障すると大きな損害が発生します。
この為、冷凍機の信頼性はエアコンに比べると格段の差があります。
価格も高く、エアコンと比較すると流通する数が少ないので、割引率も悪くなります。
エアコンと冷房能力は同じでも、仕入価格は冷凍機の方がはるかに高いので、一般の空調業者は恒温恒湿室にあまり冷凍機を使用しません。利益率が悪くなるからです。

20年以上ノントラブルの冷凍機はざらにありますが、エアコンを通年で使用しますとすぐにガタが来ます。
冷凍機とエアコンでは、最初から設計思想が全く異なる為です。
冷凍機はめったにモデルチェンジしませんが、エアコンは毎年のように新型が発売になる事からもお判りいただけると思います。
冷凍機はかなり古くても部品が購入できます。部品交換すれば古くても修理が可能です。
エアコンは古いと補修部品が無くなりますから、本体を丸ごと交換するのが一般的です。
10年以上使用するなら、エアコン方式は、逆に不利になります。

エアコン用加湿器の欠点

エアコンを恒温恒湿として空調に利用する場合は市販の加湿器を組み合わせて使用しますが、一般的な空調では、加湿器は空気の乾燥する冬だけ使用するものです。
エアコン用の加湿器を恒温恒湿用として、年間を通して使用している例もよく見受けられます。
エアコン用の加湿器を恒温恒湿室用として通年で使用しますと、1年程度の使用期間で水中の不純物が固形化して蓄積し、ヒーターが漏電したり、焼き切れたりします。
いずれの加湿器であっても、蒸気発生方式では蒸発できない不純物（カルシウム、マグネシウム等）がヒーターに付着して熱交換を阻害します。
これはスケールと呼ばれます。
加湿器を長時間運転すればスケールが蓄積してヒーターが焼損したり、漏電したりする事故は必ず発生します。
蒸気発生方式の加湿器ではどの機種でも同じて、ノンスケール等と記載されていても、通年で使用すれば必ず定期的なオーバーホールが必要になります。
また付着するスケールはかなり硬い為、取り除くのにも大変手間がかかります。オーバーホールを依頼すると、このスケールを取り除くだけで、高額なメンテナンス費用がかかります。

パッケージエアコンにエアコン用の加湿器を組込む場合、設置スペースは、冷却コイルの下側にしかありません。ここに加湿器を置くと、風で冷やされるし、発生した蒸気は、直ぐに冷却コイルで除湿されてから室内に送られます。非常に効率の悪い方法で、加湿器の消費電力が大きくなります。発生するドレン水は、蒸留水です。以下に無駄が有るか、ご理解いただけると思います。エアコン用の加湿器は、エアコンが暖房している冬季に使用する物で、恒温恒湿室用として、通年で使用すると、故障が多発してしまうのです。

超音波式加湿器の欠点

超音波加湿器を利用している機種もありますが、超音波加湿器は単に振動式の霧吹きですので、霧と同時にカルシウムやマグネシウム等の不純物を叩き出してしまいます。
超音波加湿器を使用している恒温恒湿室では、この不純物が室内の什器に白い粉状になってこびりつき、ザラザラになるトラブルが発生します。
この粉も非常に硬く、強固にこびり付くので取り除くのは大変な作業です。
パソコンのディスプレイには静電気が発生するので特に付着しますが、実際問題としてこれを取り除くのは不可能に近い作業です。

超音波加湿器はON-OFF制御ですから、湿度の制御性が悪くなります。
吹出口は霧の状態ですので霧が目に見え、室内の什器にこの霧が当ると濡れてしまいます。
霧が室内で蒸発すれば気化熱によって空気の温度が低下しますから、当然室内の温湿度の分布は最悪の状態になります。絶対に避けるべき方式です。
省エネ性をうたっておりますが、加湿器本体は霧吹きですから確かに省エネです。
但し、この霧を気化させるのにはヒーター電力を消費しますから、全体の電力で考えると省エネにはなりません。加湿器から蒸気を出すか、室内で霧を蒸気に変えるかの差なのです。

超音波加湿器の使用をしばらく中止すると、加湿器内部に残された水には雑菌が繁殖します。
そのまま運転を再開すると、繁殖した雑菌を霧にしてばら撒きますので、健康被害が出ます。
このタイプでは、ダクト内部にカビが生えている例はよくあり、全く恐ろしい話です。
精度を要求される恒温恒湿室に、超音波加湿器を採用する計画を持ち出してくる業者等は、経験不足で問題外と言えます。弊社では経験上から、絶対にお薦め致しません。

超音波加湿器は、設置コストは安いのですが、納入後長期間まともに働いている現場はほとんどありません。ちなみに超音波の振動素子の寿命は3000時間です。連続で125日使用したら寿命になります。
頻繁に故障しますので、加湿器の保守費が高く付きます。この為、この方式では、修理をあきらめて温度を制御するだけの恒温室として使用されているお客様が多いのが実情です。
恒温恒湿室の納入時に、こんな話をする業者はいないと思いますので、特にご注意いただきたいと思います。

加湿器のスケール問題は、軟水器や純水器を使用すればある程度は防止できます。
純水器はかなり効果があるものの処理できる能力が意外に少なく、実際に使用するとすぐに
イオン交換樹脂が飽和してしまいます。
飽和した純水器はメーカーに本体を返却して再生する必要があります。
予備品も必要になりますし、数ヶ月毎に交換が必要になりますので、この為の経費がとても高く付きます。
これは、単に水道水中のミネラルが加湿器内に溜まるか、純水器の中に溜まるかの差であって、これは決定的な解決方法とは言えません。
いずれの方法にしても、加湿器の保守にはとても高い費用がかかります。
納入時に、「加湿器は高い保守経費がかかります。」と説明をされる事はまずありません。

このような空調設備を使用し、最近DPC方式に入れ替えられたお客様は、消費電力が少ないだけでなく加湿器のメンテナンス費用が全く不要になるので一様に驚かれます。

DPC空調機の加湿方式

DPC方式は水と空気を接触させて自然加湿（気化式）を行う方式です。
不純物は蒸発しないのでクリーンな加湿を行います。
蒸発しない不純物は水槽内に残りますが、自動置換しておりますので汚れた冷却水は自動的に排出されます。
加湿器と異なり、冷水を置換させているので、不純物が固形化するほどの濃度にはなりません。
置換回数を増やせば井戸水を使用しても固形のスケールが付着したり、蓄積したりする事がほとんどありません。
また、長期間の運転休止状態でも少量の冷却水の置換を行い、水質の劣化を防止しています。

空気調和機にトラブルが1番多い加湿器を使用しないから故障が少ない。
これが、DPC方式は故障が少ない最大の理由になっております。
恒温恒湿室や動物飼育室のように常温常湿で連続運転する条件では、ほかのどんな空調方式と比較しても故障と消費電力が少ないので、DPC方式をお勧めしております。
DPC方式はほとんどの場合、常温常湿で使用されますが、高温多湿の運転も可能です。
高温多湿の場合は、水道水冷却で冷凍機が不要な方式も有ります。

DPC方式は水槽や空調機がステンレス製なので、他社のエアコン方式等と比較しますと価格的には原価と製造コストが高く、どうしても価格は高くなります。
他社と価格を合わせる為に、自動洗浄方式の加湿器を使用したCSC方式も開発しており、こちらを使用したCSC方式の空気調和機は価格的には少し安くなります。
CSC方式は広範囲の温湿度で運転する事が可能で、温湿度の移行時間が早い特徴があります。

CSC方式の詳細は
こちら

DPC方式の恒温恒湿室を使用しているお客様の追加注文はCSC方式をお薦めしても、必ずDPC方式になります。
これはCSC方式に問題があるのではなく、前に納入されたDPC方式の精度が高く、無故障で省エネなので満足されており、価格が少し高くても、あえて冒険はしないと言う理由です。

各種の空調方式について

PID制御方式

温湿度の制御精度を上げようとすれば、希望する温湿度より室内の温湿度が低くなるように連続で冷却除湿を行い、一方では加熱して設定点でバランスを取りますが、この時に、冬季でも除湿してしまうので、大量の加湿が必要になります。
従来からの一般的な空調方式で、PID方式と呼ばれています。
「Proportion：比例」「Integrate：積分」「Differential：微分」の略称です。

PIDの熱計算は、夏季の外気条件と室内で発生する熱を最大の状態として考慮し、さらに安全率を掛けます。
この結果、冬季や室内の熱負荷が少ないときでも、年間を通して常に同じ量の冷却除湿を行います。
しかし冬季や熱負荷が少ない場合は冷却過剰となり、再熱量も再加湿量も増加します。
PID方式のランニングコストが高く、特に冬季に非常に高くなる理由がここにあります。
恒温恒湿室として長期間連続で運転する場合はエネルギーロスが多いので、一般的なPID方式では、電気料金が高額になり、加湿器の故障も多発しますので、この方法は適しません。

冷凍機が大きくなれば、バランスさせる為のヒーターも加湿器も当然大きくなり、設備電力はさらに大きくなります。
また一般的なエアコンには冷房能力を制御する機能が無いので、安定した温湿度を得る為には電気ヒーターでバランスさせるしか方法がありません。
パッケージエアコンを利用すると、この方式の設備は簡単ですから、空調機は安く作れます。
エアコンは仕切り価格が極端に安いので、最終価格の値引幅も大きいのですが、その後の大きな消費電力による高い電気料金の支払いと、加湿器故障のツケはお客様に回ります。
弊社では、このようなロスの大きいPID方式は過去の遺物と考えており、この方式は地球環境にも優しくありません。

空調機だけ弊社のDPCやCSCに入れ替えたお客様からは、以前は電気料金が高いので夜と休日は運転を停止させられており、その間に室内湿度が高くなるので困っていたが、入れ替えた後は電気料金が下がったので昼夜運転ができる様になった、昼夜連続運転しても、前の装置よりも電気料金がはるかに安くなった等の話も出ております。

三位置制御方式

エアコンやヒーター、加湿器等をON-OFFさせて温湿度の制御をさせれば省エネになりますが、この方法は、小さなお部屋では、±1℃の条件をクリアする事は難しくなります。
無理をして短時間に冷凍機のON-OFFを繰り返すと、コンプレッサーには大きな起動電流が何回も流れるのでモーターが焼けてしまいます。湿度の安定度が悪いので、現在は、ほとんどこの方式は採用されておりません。

相対湿度は、エアコンをON-OFF制御すると特に大きく変動します。
エアコンを運転するとすぐに湿度が下がり、停止するとすぐに湿度上昇するので、激しく相対湿度が変動します。
この現象はエアコンの運転により除湿されて濡れた冷却コイルが、停止と同時に加湿器に変身するからです。
夏季の運転で換気量が多い場合ですと数分で30%も上昇する場合がありますから、室内に結露が発生したり、室内にある紙がフニャフニャになって字が書けない等の現象が発生します。
この方法で温湿度が保証できるのは温度±2℃、湿度±20%程度です。
但し、部屋が広く、換気が少ない場合には外乱が少ないので、この方法でも安定します。

DPCで採用している冷凍機の比例制御

DPC方式は冷凍機の能力を比例制御で連続可変しております。
冷却負荷は常に10℃程度の水ですので負荷も安定しております。
通常の運転状態では、冷凍機は連続で低速運転をしておりますので、無理がかかりません。
水は比熱が大きいので、これもDPC装置で得られる温湿度が安定しており、故障が少ない理由になります。

空調機の冷却能力は冷却水の散水流量をバルブ調整すれば変化します。
冷却量を絞ると加熱する必要性も少なくなりますから、比例してヒーターの使用電力も下がります。
DPC方式は空調する部屋の広さに合わせて、必要最小限に冷却能力を調整できるのです。
小さな試験室ならさらに消費電力が下げられ、驚くほどの省エネ運転を行います。

1坪から5坪程度迄は、恒温恒湿室の広さが変わっても空調機の外形寸法は変わりません。
これは水槽が小さく出来ないのと、能力が可変できるからで、設置後に恒温恒湿室の広さを変更する場合、送風機等の一部の部品を交換すればそのままで変更が可能である事を示します。
恒温恒湿室本体もプレハブ構造ですから、移設・増築等も簡単に行う事が可能です。
近年は他社の恒温恒湿室をご利用お客様で、お部屋はそのままで空調設備だけ交換する例も多く有ります。
この場合は、交換後の性能向上と省エネ性には大変驚かれております。

DPC空調機の湿度制御の特徴

他社の類似方式である露点散水方式では、水温センサで直接冷却水温度を検出するか、室内の湿度を検出して冷凍機をON-OFFさせてますから、得られる湿度は常時±1%～1.5％程度の変動が存在しています。
水温制御の場合は、希望する相対湿度の設定は換算表を用いて水温調節計で行い、得られた湿度を湿度指示計、又は記録計等で間接的にモニターする事になります。
空気調和機の効率は100％ではありませんので、季節や天候が変わると、同一湿度を得る水温が変化します。
外気の温湿度により室内の湿度が影響されるので、季節ごとに水温調節計を補正する必要があります。
湿度は比較的安定しますが、水温を微調整して得られた湿度を確認する方法ですから、温湿度を変更する必要があると、とても面倒で、安定させる迄の時間のかかるわかりにくい制御です。
最近の湿度を直接制御する方式では湿度の変動幅が大きくなり、引っ張られて温度の安定度も悪くなります。実際の精度は、温度±0.3℃／湿度±1.5％程度になりますので、JIS1級の精度は、かなりぎりぎりで得られる事になります。

弊社のDPC方式は湿度直読の制御ですから、直接希望する湿度を直接設定できます。
換算表は不要です。
温湿度の安定度は、実際に納入した機器の全てが±0.1℃／±0.1％以上の高精度を得ております。
弊社レンタル室に有る実験装置では、±0.01℃／±0.02%の高精度が出ております。

左から：温度調節計、湿度調節計、
気象庁検定付き温湿度測定器

使用している温湿度測定器は気象庁検定付きの物で、メーカーで定期的に校正している物です。
納入時・定期点検時にはこの測定器で正確な温湿度を測定し、誤差が発生している場合は温度／湿度指示調節計の補正を行っております。

DPC空調機の湿度制御の制御結果

下のチャートは弊社のDPC方式恒温恒湿室で、実際の運転状況を温湿度記録計で記録した物です。
高い安定度を見ていただく為に、温度側の記録幅は+10℃～+30℃に拡大して記録しています。
赤い線が温度で、青い線が湿度を示しています。

温度はチャート左端が+10℃で、右端が+30℃ですから全幅で20℃になっております。
湿度はチャート右端が0%で、右端が100％を示しております。
このチャートでは真中が、丁度+20℃／50％RHを示しています。
縦軸は時間です。
この記録ではチャート送り速度は25mm/hと表示されていますので、一目盛りで30分です。

運転チャートの下の方は、運転開始時で20℃／65％RHの旧JISの条件で運転しています。
運転の途中で23℃／50％RHの新JISの条件に変更しております。
運転条件を変更してもオーバーシュートしないで、すんなり移行するのもこの方式の特徴です。

まるで、定規で引いたかの様に真っ直ぐに安定していることがおわかり頂けると思います。
この図は、生の記録紙をイメージスキャナで読み込んでサイズ調整しただけの物です。
当然ですが説明用のコメント以外に疑似信号を入れたり、画像編集をしたりと言うことは一切しておりません。
「疑似信号じゃないのか？」という声も出るほどですが、これがDPC空調機の実力です。
弊社は特殊空調の制御盤設計からスタートした会社ですので、これらの制御は最も得意とする専門の分野です。

DPC方式の欠点

温湿度の移行が遅い

水槽に冷却水があり、この水の温度が変わらないと室内の湿度は絶対に変化しません。
これは恒温恒湿室として非常に安定性が高く、省エネである特徴の半面の逆の作用です。
温湿度の移行は、他の空調方式よりどうしても時間がかかります。
恒温恒湿室として、常に一定の温湿度で運転する場合に非常に有利ですが、常に温湿度を変化させる実験の場合には適しません。

空調機が大きくて重い

内部に水槽がある為で、エアコン方式等に比べると大きく重いのはやむを得ない事情です。
他社の類似空調と比較すれば、水槽が小さいので、かなり軽くなっております。

大きな熱負荷に対応できない

10℃程度の水で室内の空気を冷やす関係で、あまりに熱負荷が大きい場合、夏季の換気量等が増えると冷却不足になり、室内の温度が上昇する場合が有ります。

低温低湿運転が出来ない

水温を0℃以下にすると凍結するので、冷却水の温度は+5℃付近が事実上の限界です。
この為に、温度20℃以下で相対湿度を40％以下に制御する事は冷却水が凍結してしまうので、かなり困難になります。
低湿度では加湿量が少なくなるので、CSC方式の方が、はるかに有利になります。
逆に高温多湿運転にはDPC方式が応用でき、水道水で冷却する方法を採用すると冷凍機も加湿器も不要になります。
この方式は、故障の少ない究極の省エネ装置になります。

加湿器なしで高い精度の湿度が求められるしくみ

DPC方式の空調機は、なぜ加湿器が無いのに湿度の制御ができるのでしょうか？
JIS規格やISO規格の恒温恒湿室の標準値である温度23℃、相対湿度50％で説明します。

下の図は湿り空気線図と呼ばれる、空気の温度や湿度等の関わりを示す線図（グラフ）です。
縦軸が乾球温度、斜めの曲線が相対湿度を示します。

湿り空気線図

求めたい温度23℃を赤、求めたい相対湿度50％を青でマーキングしてあります。
この2線が交わるポイントが23℃／50%RHの地点です。
この地点から真っ直ぐ緑線を左に移動してぶつかった地点がこの空気の露点と呼ばれ、その温度は約12℃です。
この露点の相対湿度は100%で、もうこれ以上空気中に水分が溶け込めない限界の状態を示しています。

DPC空調機は露点温度に冷却された水を散水させ、循環する空気と大量に接触させる事で、空調機の内部に露点状態（相対湿度100％）に近い雰囲気の空気を作ります。
この空気を、求めたい温度23℃になるようにヒーターを制御して加熱します。
温度だけ上昇させると空気線図上では緑線を右に水平移動する事となり、しだいに相対湿度が下がります。
室内の温度が23℃に到達すると、この時に相対湿度はぴったりと50%になります。
他の空調方式の様に、オーバーシュートも発生しません。

露点温度について

夏季に冷えたビールを冷蔵庫から出すとすぐに表面が濡れますが、これは結露と呼ばれる現象です。
ビール瓶が周囲の空気の露点温度以下に冷やされた場合にだけ、ビール瓶の表面に結露が発生しますが、表面が露点温度以上のぬるいビール瓶では絶対に結露は発生しません。
暖かい空気は水分をたくさん含むことが出来ますが、冷たい空気では少ししか水分が入れません。これは夏の空気がじめじめして、冬の空気が乾燥している事でもわかります。

この夏の高温多湿の空気が冷たいビール瓶に触れて冷やされると、水分を含んでいる事が出来無くなり、瓶の表面に水滴となって現れるのが結露です。
ビール瓶に曇りが発生した瞬間の温度が、露点温度と言う事になります。
露点は相対湿度が100％の状態ですが、この空気の温度をヒーターで上げてやるともっと水分が入れるようになり、この空気の相対湿度が下がる事になります。
水温を露点温度で一定に保ち、必要量の加熱をすれば、極めて安定した温湿度が得られます。
DPC方式はこの原理を応用しています。

相対湿度と絶対湿度

温度が23℃で湿度が50％と言うのは、23℃の空気に含まれる最大の水分量（露点）のちょうど半分の水分量が含まれた空気を指します。
このことを相対湿度と呼び、50％RHと表現します。
これに対して、この空気中に含まれる水分の重さを絶対湿度と呼びます。
温度が変化しても絶対湿度は変化しませんが、相対湿度は温度が変化すると大きく変動します。

たとえば広い体育館の片隅でストーブを焚いたとします。
ストーブから遠い反対側では温度はほとんど上昇しません。
しかしストーブにヤカンを乗せてお湯を沸かしますと蒸気圧の移動は極めて早く行われ、反対側の冷えたガラス窓にあっと言う間に結露が発生します。
この体育館内の絶対湿度は、水面の様に一定に上昇しますが、ストーブから遠い場所では温度が上がりません。相対湿度だけが上昇します。
冷たい窓にこの多湿の空気が触れると、ヤカンの蒸気は溶け込んでおられず、ガラス面で結露となって目に見える様になるのです。
つまり室内の温度分布が良くないと、相対湿度の分布が悪くなります。
温度が室内のどこでも一定なら、相対湿度は必ず一定になります。
温度が同じなのに、湿度だけ分布が悪くなる現象は、絶対にあり得ません。

実際の湿度制御

他社の類似製品は湿り空気線図から、希望する湿度を得る為の露点温度を求め、水温調節計を露点温度に設定します。
得られた相対湿度は、湿度指示計で確認する方法です。
空調機には熱交換面積の限界があり、効率が100％にはなりません。
冷却水温度は理論値ですから、求めた露点温度より若干低い温度にしないと条件が出せません。
得られた湿度を確認しながら水温調節計を補正して、希望の相対湿度に近づけます。
効率が100％ではないので、相対湿度は外気の温湿度によっても影響を受けてしまいます。
厳密に湿度を管理するなら、雨の日や季節の変化で水温を補正する必要があるのです。

DPC方式は直接湿度を検出して冷凍機を制御しますので、希望する相対湿度を湿度調節計で設定するだけです。
外気には全く影響されません。外気が変化しても、極めて安定した温湿度が得られます。

消費電力について

恒温恒湿室として需要の多い、2.7ｍ×3.6ｍ～3.6ｍ×3.6ｍ（3～4坪型程度）で電気量の比較をしますと、概ね以下の様になります。

パッケージエアコン利用の方式は、小さいお部屋では冷却過多になるので不利になります。
最小の大きさが3.7kWからで、部屋が小さくなってもこれ以下の設備電力にはなりません。
例えば畳一枚の広さでも同じで、現在この3.7kWの能力より小さなエアコンはありません。
3.7kWのエアコンの冷却量をヒーターでバランスさせるには、最低でも15kW程度のヒーターが必要になります。この方式は、冬でも除湿してしまうので加湿器も大きくなり、設備電力は下記の表の様になります。
冬季は加熱と加湿量が増えるので、夏季よりも、さらに消費電力が大きくなります。

温湿度の精度を上げる為に、エアコンの冷凍機は連続運転にしています。
ヒーターと加湿器が60～70%働いてバランスしたと仮定すると、消費電力は約17kW程度になり、平均電流は49A程度になります。
この方法は、室内の熱負荷が少くなくて、外気の温湿度が低いと、その分までヒーターと加湿器が働く事になります。
冬季は冷却除湿が過剰になり、設計最大値である60A近い電流が流れる事があります。

DPC方式では、小さなお部屋に合わせた能力の空調機に出来ます。

DPCの場合は冷凍機が定格の50％の運転とすると、ヒーターの稼働率も半分程度になります。
これを50％と仮定すると、平均電流は約11A(約3.8kW)程度になります。
電気料金は東京電力の低圧電力の例で、1kW当たり約16.5円程度。夏季は17.5円ですから、1kW17円として、1年間連続運転した場合の電気料金は下記の様になります。

エアコン利用方式では、

• 17kWで1時間当り289円1年間昼夜連続運転すると253万円

DPC方式は、

• 1時間当り64.6円1年間昼夜連続運転すると57万円

となり、エアコンを利用した方式と比較すると実績的にも概ね1/4以下の電気料金になりますから、入替えたお客様は大変驚かれています。
年間では実に150～200万の金額差が出る事になります。
夏期の電気料金は17.5円を超え、今後はさらに値上げされると想定されますから、この消費電力の大きな差は重要なポイントになります。

DPC方式ではお部屋が空調機の能力より小さい場合には、冷却水量とヒーターの最大出力を絞る機能がありますので、さらに省エネな運転を行う事も可能で、実績では、1/6に削減された例も出ています。

DPC方式の空調機はオールステンレスの水槽ですから製造コストがどうしても高くなり、恒温恒湿室の価格競争で、エアコン利用等、他の方式と比較されるとかなり不利な状況にあります。
しかし故障が少なく、保守費がほとんどかからなくなり、電気料金も極端に減少しますから、空調機を入替えた場合は、数年程度でイニシャルコストの回収が可能になります。
ぜひ御検討していただきたいと思います。

保守点検について

DPC方式はトラブルの多い加湿器が無いので、オーバーホールは不要です。
納入後の定期点検も、温湿度を自己管理されている場合はほとんど必要ありません。
冷凍機の設置場所が屋上にあって、放熱フィンが目詰まりしにくい条件であれば、定期点検は4～5年に1回程度でも全く問題無く運転を行います。

経年変化が発生するのは湿度センサのドリフトくらいです。
はっきり申し上げますが、湿度センサのドリフトにはかなりのバラツキがあります。
市販の湿度計にもバラツキがありますので、これも経験上信頼する事はできません。

温湿度を自己管理される場合は検定付きのデジタル温湿度が必要ですが、これもドリフトが有りますから定期的に校正する必要が有ります。
アスマンと呼ばれる水銀温度計と、濡れたガーゼを使用する測定器には経年変化が有りませんので、長期間ドリフトしません。(検定の有効期間が記載されておりません。)
温湿度の精度を要求されるのであれば、定期的に信頼できる気象庁検定付のアスマン温湿度計を使用して室内の温湿度を確認し、誤差がある場合は計器を補正だけする必要があります。
誤差が発生していても、ほとんどの場合は補正するだけで正常な運転に復帰します。

定期的に交換する部品は全くありません。
他社の定期点検で行われているような、汚れた充填材を取り出して交換する必要もありません。
完全散水していますので、充填材にカビ等が発生して汚れないからです。
弊社の空調機の内部には最初から清掃用のノズルとホース、手動洗浄バルブが標準装備されております。
定期清掃するのにも特別な道具は必要ありません。
空調機メンテナンス面のパネルを外して手動排水バルブを開き、水槽の底に溜まった不純物をノズルで洗い流すだけでメンテナンスは完了します。
特別な技術も必要ありません。
10年以上メンテナンスしないで稼働している例もあるほど、故障の少ない実績の有る空調機なのです。