JPH03105145A - 恒温恒湿装置の除霜制御方法 - 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、半導体部品、電子機器等のエージング試験、
評価試験、特性試験に供せられる恒温恒湿室、！温［湿
装置の除霜制御方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の低温（約−８０〜４　０　’ｃ　）から高温（〜
＋８０’Ｃ）までの温湿度制一を行うための恒温慄湿装
置にあっては、蒸発器への着霜量を検出することなく、
温度保持が不可能になった時に手動で除霜する、或いは
設定時間経過後は自動的に除霜運転を行い所定時間除霜
を行った後、通常運転に復帰するという方式が採用され
ている。

又、・その温湿度ｉｌｔｌＪ呻を行うため、複数の冷凍
サイクルで装置を構成し、制御領域で運転する冷凍サイ
クルを選択している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記、従来技術では、設定時間の経過のみで除霜運転に
入ってしまい、Ｎ斗誓量が少なく、除霜運転を必要とし
ない場合でも除霜運転を行ったり、或いは着霜量が過大
で圧縮機へのリキッドバック運転を行って圧縮機に損傷
を引起こす運転状態であっても除霜を行わなかったりす
る不具合があった。

又、所定時間経過すると除霜を解除してしまうので、除
霜が不完全であったり、必要以上に除霜運転を行ってし
まうという不具合があった。

本発明の目的は、この不具合を解決するため、着浦量を
正確に検出し、適正な除霜運転を行うことにある。

また、温湿度領域に応じて、圧縮機の除湿能力を適正と
じ、精密な温湿度制御を実現することにある． 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達或するために、蒸発器の吸込空気温度と蒸
発器出口側の冷媒の温度とを検出し、その温度差が設定
値以上となると除霜運転指令を出すようにしたものであ
る。

また、この温度差は故４レていない状態で吸込空気温度
に応じて異なるものであり、熱交換器の性能特性より空
気温度が低い場合にはその温度差は小さく、高い場合に
はその温度差が大きくなり一定とはならない。

そこで、この除霜指令は、空気温度によりその温度差の
設定値を変更している。

σらに、この空気渥度に応じて、種々の除霜方式の中か
ら、最適な除霜方式を選択することもできる。例えば、
室温が約５”Ｃ以上のときには圧縮機のみを停止すれば
除霜の行える方式となる。

又，１台の冷凍サイクルにて、その温湿度領域に応じて
、分割された熱交換への冷媒流量を電子式冷媒制却弁で
適正に制御することにより、冷却除ｄ能力を調整し、槓
密な温湿度制御を６９ことも可能である。

〔作用〕

吸込空気！度と蒸発器出口冷媒温度との温度差を検出し
、かつ空気温度に応じてその温度差を判定して除霜指令
を出すように構成されている。それによって、不安な除
霜運転等をなくした適正な除霜運転を行うことができる
と共に、空気温度に応じた除霜方式を選択し、最適な除
霜を行うことができる。

又、蒸発器を複数個に分割構成し、温湿度領域に応じて
、蒸発器の流路を選択し、電子式？ｔｒｌｌ御弁の印加
鴫圧の最適値を設定することにより、弁開度を制御レ、
安定した冷凍サイクルの運転を可能とすると共に、冷却
除湿能力を制御し、精密な温湿度制御を行うことができ
る。

〔実施例〕

以ｆ１本発明の一実施例を＃Ｉｌ図により説明する。恒
温区ｄ装置は、圧縮機１、凝縮器２、蒸発器８、膨張機
構会からなる冷凍サイクルと、加熱器６，加湿器７、傭
櫨送風機５、及びこれらを制御する乾球温度セン？１２
、ｉ球温度センｔ１Ｂ，制御部８より構成され、プレハ
ブパネル等の断熱材で構成される対象試ｔｉｌｔ室ｌ４
の温湿度項境を（Ｉ温恒湿状態に保持し、この試験室円
で各種の温磯度試験に供せられる。

この装置では、圧縮機ｌを運転して、蒸発器８により、
吸込室同空気を冷却、除湿させ、乾球温度セン？１ｚ，
湿球温度センサ１８により設定温湿度に対する補正を、
ｊＪＯ熱器６、加湿器７により容ｍ調整して、温湿度制
御を行う。

ところが、冷凍サイクルを連続運転させると、試験室内
湿分、或いは試Ｍ室外からの流入空気の湿分が蒸発器８
に着繕して、蒸発器３０性能が低下し、冷却・除湿機能
が失なわれ、区温区湿状態が保持できなくなる。

このため、第１図に示す如く、空気吸込口９の近傍に吸
込空気温度セン？１０と蒸発器８の冷媒出口部に冷媒温
度七ンｆ’ｌｌを設けて、第２図に示す制御チャートに
基づく、除霜制御方式により、適正な除趨を行い、除霜
時の温温度の乱れを小さく押えて、恒温恒湿装置におい
て、状感を保持することとしている。

以下、第２図の制＃７ａ−テヤートについて説明する．
Ｉ温匡湿装濾にあフては，一般−４０℃の低温から、８
０’Ｃの高温までの巾広い温湿度領域を制御するもので
ある。従って、運転状態に応じて，除霜指令と除序１１
解除指令を出すと共に、効率良い除霜方法を採用するこ
とにした。

蒸発器８の出口の冷媒温度Ｔ８は吸込空気温度Ｔｔよっ
て変化するので、この温度差ΔＴは、空気温度Ｔａに応
じて除霜指令を出すようにセットしている。

筺た、吸込空気温度Ｔａが設定空気温度Ｔｓ（−紋には
約５゛Ｃ》により、圧縮機１のみを停止して除霜する方
式（オフサイクル除霜》と七の他の昇＠除霜（一担、室
内温度を約３０℃まで上昇させて除霜する方式》、逆サ
イクル除霜（冷凍サイクルを切換えて、蒸発器に扁温高
圧ガスを流通させ除籟する方式）、温水散布除霜（温水
配管を蒸発器３の近傍に導き、温水を蒸発器８に欣水レ
て除霜する方式）のいずれかを採用して除霜す，ること
とした。

これにより、＃霜運転を行い、蒸発器の冷媒温度が所定
設定温度ＴＢＭ以上に上昇した時点で除霜を屏除レて、
冷却運転に戻す制御方式とした。

尚、冷凍サイクルを２以上で構成することにより、上記
のオフサイクル除霜時には、他の冷凍サイクルを運転し
て除霜時の温湿度の乱れを少なくすることができる。

尚、第３図は逆サイクル除霜時に分ける冷凍サイクル系
統と冷媒の流れを＠示したものであり、通常の冷却運転
時には、圧縮機ｌからの高温高圧ガス冷媒は図の実線の
矢印（←）の如く流れ，蒸発器８にかいて、紋込空気を
冷却＠湿している。

上記、除霜指令により、送風機を停止して圧縮機吐出ラ
インに設けた四方切換弁２ｌを切換え、冷媒の＠１１を
図の破線の矢印（←一一）の向きとして、蒸発器８ＶＣ
高温高圧ガスを流通させ、ここで凝縮熱により除Ｓさせ
る。

除ＡｉＡ転を継統レ、上記の除霜解除指令により、送風
機を運＠させると共に、冷媒の流れを再び図の実線の向
きとし、冷却＠湿運転を再開するものである。

また，＄４図は本装置にかける他の一実施例を示したも
のである。蒸発器８を複数個に分割（本図では、２分割
としている．）シ、膨張４１ｍ＃会とそれらの冷媒流路
を分岐し、この膨張機構には電子式自動膨張弁を組込み
構成し、更にこの冷媒流路切換用電磁弁を組込んでいる
。

これにより、設定温湿度に応じて、この電磁弁の切換制
御と電子膨張弁の開度調整を行い、所定の冷却除湿能力
を発揮できるように構成した。

例えば、第５図に示すように、■の設定温湿度範囲に＞
Ｖ％では、蒸発器が分割されていないと、冷１ｓ流量を
電子膨張弁のみで制岬レても、蒸発器の伝熱面積が過大
となり、冷媒の蒸発ａ度が低下しないため、除湿能力が
得られない。又冷媒流量を過度に流すと、冷却・除湿能
力が過大すぎて、恒温恒温状態に継持するため補正する
加熱器、加湿器の容量が大きく必要となり、越気入力が
多くなる。

そこで、との■の運転時には電磁２８を遮断して第１蒸
発器８ａのみに冷媒を流通せしめて、蒸発器の伝熱面積
を減じて、蒸発温度を低下させ、除湿能力を発揮できる
ようにした。

〔発明の効果〕

本発明によれば、制御温度範囲が大きくても、着霜量を
正確に検出し、除霜運転を指令することができ、しかも
、空気湿度に適した除霜運転を行うことができるので、
恒温ｔ１ｍ装置の除纏制御方式として有効である． 又、空気温度に応じて、蒸発器能力をマッチングさせ、
冷却除湿性能を得ることができ、精密な［温区湿制御が
可能である等の効果を有する．

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の匡温［湿装置の模式図を示し、第２
図は制御チャートを示したものである。 第８図，第４図はそれらの冷凍サイクル系統図を示し、
第５図（！）は第４図にかける実施例の動作パターン図
を示したもの、（ｂ）図は夫々の温湿度領域にかける電
磁弁と電子膨張弁開度との関係を示す説明図である． ｌ・・・圧縮機　　２・−ａｉｍ器　　８−・蒸発器◆
・・・膨張機構　　５・・・送風機　　６・・・加熱器
７・・・加湿器　　８・・・加湿器　　１０・・・吸込
空気温度セン？　　　１１・・・冷媒温度センサ。 第ｊ図 竿２図 葺麩ｋ，１象　　　２汚１６輔恐 １ｌか關戦講　　テ的釦朱 力０シヱ呑　　　　　８　中１柿丁毛ｐ吸Δも叡湿増ｔ
Σサ　１１７４マ雛冫蘭七シサ遣抹温蟹松サ　１今試験
崖 ３　葉，絶蔦 ６　加＠通 ９　セａ吸Δ口 １ｚクｔ皮温島ｔシサ １９　　乍甑吹試ロ 富３図 →　冫も去１’ａｍ時のノシｑ％Φテｔ中一−９晩斃置
鍼時の２耐甚のテ妊代 １圧絣鼾殻 ４称腫贋藤 ２ジほ崗賂　３焦碇路 ２１四ろ切按奸　２２７ちムレタ 冨４図 １圧鴫稗Ｚ２妊痛路　３αヤ１蒸肥春

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器よりなる冷却除
   湿機構及び加熱器、加湿器、送風機とで構成された恒温
   恒湿装置において、装置の吸込空気温度と蒸発器出口の
   冷媒ガスとの温度差を検出して、除霜開始を指令し、除
   霜運転に入り、冷媒ガスの温度が所定値以上になった時
   点で除霜を解除することを特徴とした恒温恒湿装置の除
   霜制御方法。 ２、請求項１記載のものにおいて、吸込空気温度が所定
   温度以上のときには圧縮機を停止し、送風機は運転した
   ままで除霜運転し、それ以下の温度の時には、送風機を
   停止して、圧縮機からの吐出ガスを直接蒸発器に流通せ
   しめ除霜させる方法、或いは圧縮機を停止して、蒸発器
   に組込まれた電気加熱器に通電して除霜させる方法、あ
   るいは蒸発器上部に導かれた温水配管から温水を散布さ
   せ除霜させる方法を特徴とした除霜制御方法。 ３、請求項１記載のものにおいて、複数台の冷凍サイク
   ルより構成される恒温恒湿装置において、所定温度以上
   の除霜の際に、他の冷凍サイクルを運転させることを特
   徴とする恒温恒湿装置の除霜制御方法。 ４、請求項４記載のものにおいて、１つの冷凍サイクル
   中の蒸発器を２以上の複数個に分割し、温湿度制御域に
   応じて、冷媒の流通する蒸発器を選択させ運転すること
   を特徴とした恒温恒湿装置の制御方法。 ５、請求項４記載のものにおいて、冷凍サイクルの膨張
   機構として、電子式比例制御弁を組込み、この制御弁と
   複数個に分割された蒸発器間とに電磁弁を取付け、温湿
   度制御領域に応じて、これらの電磁弁を開閉させると共
   に、比例制御弁への印加電圧を可変させることにより制
   御することを特徴とした恒温恒湿装置の除霜制御方法。 ６、請求項１記載のものにおいて、蒸発器出口に圧力セ
   ンサをとり付けて、この圧力値から冷媒の飽和温度に換
   算して、吸込空気温度とこの換算濃度差から、除霜指令
   、除霜解除指令を出すことを特徴とした恒温恒湿装置の
   除霜制御方法。