JPH0413624B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は環境試験機器等に使用される恒温恒
湿器の温湿度調節方法に関する。

恒温恒湿器の調温調湿室内の通風径路に送風
機、加熱器、除湿器および加湿器をチヤンバ内空
気の循環方向とは逆方向に配置する構成は効果的
な空気調和を行う配列として知られている。

即ち、従来構成において、加湿器は調温調湿室
の底壁面の略全域に形成された平皿状の加湿パン
と、該加湿パン中に貯溜された（水深の浅い）一
定水位の加湿用水と、該水中に設けられたシーズ
ヒーターとからなるので、水蒸気発生面積が広く
設定され水蒸気発生量が増えると共に水蒸気発生
速度も速まり加湿能力をたかめている。

また、この温湿度制御は、熱容量が大きい除湿
器に冷媒を略一定の割合で常時循環させて連続駆
動させると共に、熱容量の小さい加熱器は、送風
口寄りの試験室内に設けられた応答性の早い温度
センサーにより検出された乾球温度と制御器から
送られた設定乾球温度とをPID温度調節器にて比
較演算し、その結果の出力信号をSSRユニツトへ
送り、該SSRユニツトから加熱器への連続的に制
御された通電により加熱調節を行い、同様に熱容
量の小さい加湿器は、応答性の早い温度センサー
により検出された乾球温度と制御器から送られた
設定湿球温度とをPID温度調節器にて比較演算
し、その結果の出力信号をSSRユニツトへ送り該
SSRユニツトから加湿器への連続的に制御された
通電により加湿調節を行い温湿度制御を良くして
いる。これは、加湿後に除湿するので飽和速度を
遅らせ余分な水蒸気の循環を抑えるので急激な加
湿が行われないためである。

しかしながら、この従来の方法では、加湿器に
より加湿された空気が除湿器の除湿作用を全て受
けるので、加湿器は設定湿度まで加湿するのに得
ようとすする加湿雰囲気以上に循環空気を加湿す
る必要があり、結果として加湿器の加湿能力が損
なわれる。

また、除湿器は常時駆動するので循環空気中の
水蒸気が結露しているが、特に、高湿雰囲気を得
ようとする場合には循環空気も高湿となり除湿作
用が増えるので、送風作用や除湿作用の障碍とな
る。

従つて、加湿器や送風機は能力乃至容量の大き
いものを使用する必要があり、機器の大型化は避
けられず、エネルギー消費が多く欠点がある。

この発明は上記問題点を一挙に解決すべき鋭意
研究の結果新たに創案されたものであつて、その
目的とするところは、従来の恒温恒湿器の温湿度
調節方法の長所を全て満足すると共に、熱交換の
効率を高めて省エネルギーを図り、且つ恒温恒湿
器の定常時における微少な温湿度調節が容易とな
り温湿度制御をたかめ、又非定常時（加湿時）に
おける応答性及び温湿度制御を向上させる恒温恒
湿器の温湿度調節方法を提供するにある。

この発明の別の目的は、循環空気を二分する区
画壁を用いて除湿した水滴をドレーンすると共に
加湿パンには常に一定純度の水を使用して機器の
劣下を防いだ恒温恒湿器の温湿度調節方法を提供
するにある。

この発明の他の目的は、幅広い低温冷却を行う
ことができる恒温恒湿器の温湿度調節方法を提供
するにある。

この発明に係る恒温恒湿器の温湿度調節方法
は、 吸込口から流入して除湿器を通過する循環空
気を二分する、 循環空気の一方を加湿器により加湿したの
ち、更に少なくとも一部の空気を除湿器の一部
分を通過させる、 循環空気の他方を加湿せず直接吸込口から除
湿器の他部分を通過させる、 両者を合流させて送風口より吐出させる、 ことを要旨とする。

以下、この発明に係る恒温恒湿器の温湿度調節
方法の好適実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に示す恒温恒湿器のチヤンバ本体１は断
熱材で保温されたチヤンバ本体内の内槽を隔壁１
１で試験室２と調温調湿室３とに区画形成した通
常構成からなり、該調温調湿室３内には、上方の
送風口３１側から調温調湿室３の底壁面３３まで
の間にチヤンバ内空気の循環撹拌用送風機４、加
熱器５、除湿器７、及び加湿器９がその順に配設
されている。

次に、循環空気Ｅの温湿度制御は熱容量が大き
い除湿器７に冷媒を略一定の割合で常時循環させ
て連続駆動させると共に、熱容量の小さい加熱器
５は、送風口寄りの試験室内に設けられた応答性
の早い温度センサーS1により検出された乾球温
度と制御器C1から送られた設定乾球温度とをPID
温度調節器C2にて比較演算し、その結果の出力
信号をSSRユニツトC3へ送り、該SSRユニツト
C3から加熱器５への連続的に制御された通電に
より加熱調節を行い、同様に熱容量の小さい加湿
器９は、応答性の早い湿度センサーS2により検
出された湿球温度と制御器C1から送られた設定
乾球温度とをPID温度調節器C2にて比較演算し、
その結果の出力信号をSSRユニツトC3へ送り該
SSRユニツトC3から加湿器９への連続的に制御
された通電により加湿調節を行う構成からなつて
いる。

このような恒温恒湿器において、除湿器７と加
湿器９の間には区画壁８が配設されている。

この区画壁８は、上端が除湿器底面の中途部に
連設すると共に、調温調湿室３内の循環空気Ｅの
通風路を二分して吸込口３２の中央部迄延出して
いる。

従つて、送風機４の駆動によつて試験室２から
吸込口３２を介して調温調湿室３へ流入した循環
空気Ｅは二分され、一方の循環空気E1は加湿器
９上を通過して該加湿器９が発生する水蒸気を含
んだ加湿空気となると共に、他方の循環空気E2
は加湿器９とは区画されているので加湿されず直
接に除湿器７へ流入する。

ここで除湿器７は調温調湿室３の背壁３４との
間に隙間７ｃを介して配設されると共に、循環空
気流入側である底面が区画壁８により２つに区画
されており、一方（図示例の場合、幅狭部分）７
ａ及び７ａを前記加湿空気E1の一部が通過し、
他方（図示例の場合、幅広部分）７ｂを加湿され
ていない循環空気E2が通過することになる。尚、
除湿器７は調温調湿室３の背壁３４に当接して加
湿された循環空気E2が全て通過するものであつ
てもよい。

また、区画壁８の除湿器７底面への配設位置は
通過空気の除湿器接触面積と相関関係にあるの
で、加湿空気E1の除湿を少なくする場合には接
触面積を狭くするように設定すればよく、この配
設位置につり除湿作用適宜調節しうる。

次ぎに、除湿器７をそれぞれ通過した循環空気
E1，E2は合流して送風口より吐出される。この
ように循環を行つて試験室内を所定温湿度の雰囲
気に調整する。

この発明は、上記の如く構成されているので加
湿された空気が除湿器の除湿作用の全てではなく
一部を受けるため極めて効率的且つ短時間に加湿
できると共に、除湿器の除湿も従来に比べ少なく
てすみ、結露も少なくなるので送風や除湿が阻害
されず機器の小型化や省エネルギーを期すことが
できる。

また、二分された一方の空気E1は全面的に加
湿された後、一部は除湿器の幅狭部分を通過し、
残りに加湿されたまま除湿されずに循環するので
温湿度制御の精度を高める。

更に、試験室内が設定湿度と一致した場合に加
湿器への通電が停止するが、余熱により発生する
水蒸気は除湿器を通過して除湿されるので余分に
湿度を高めることがなく湿度制御の精度が一層向
上する。

第２図に示す恒温恒湿器のチヤンバ本体１は、
加熱器５と除湿器７との間に冷却器（低温冷却
用）６を配設した他は第１図の恒温恒湿器と同様
のチヤンバ構造からなつている。

即ち、送風機４は試験室２の横幅と略同一長の
横軸フアンを用いて幅広の風を循環乃至撹拌す
る。加熱器５はニクロムストリツプワイヤヒータ
ーからなる。冷却器６及び除湿器７は冷凍機ユニ
ツト（図示せず）のエバポレーターであつて、調
温調湿室３の通風路をほぼ塞ぐように配設され
る。また加湿器９は調温調湿室の底壁面３３の略
全域に形成された平皿状の加湿パン９１に図示省
略のレベルコントローラーによつて一定水位の加
湿用水を貯溜してあり、該水中に設けられたシー
ズヒーター９２の加熱により水蒸気を発生させて
加湿する構成からなる。

ここで、除湿器７は調温調湿室３の背壁３４に
隙間を介して配設されると共に該背壁３４側に向
つて上昇する傾斜姿勢で保持されていると共に、
該除湿器７の底面上で上昇端側寄りに区画壁８の
上端を連設している。

この区画壁８は、順次下降して吸込口３２の略
中央まで延出し、試験室２内のドレーン２１内又
はその近傍に下端が近接している。

図示例の場合、吸込口３２の略中央から垂下す
る下端部８３は、隙間Ｓを介してドレーン２１近
傍に近接している。この隙間Ｓに替えて、下端部
８３を調温調湿室の底壁まで延設すると共に通風
用の細孔群等公知の空気流入口構造を用いて、吸
込口３２から流入する循環空気を二分してもよ
い。

従つて、吸込口から流入した循環空気は第１図
と同様の流通径路を経て効率的に加湿される。

また、除湿器７に結露した水滴W1は、該除湿
器７の傾斜に沿つて区画壁８に落下乃至流下し該
区画壁８をつたつて試験室内のドレーン２１に流
下するので加湿器の加湿パン９１中に落下して加
湿用水W2の水質劣化を防ぎ、一定純度を維持し
うるので加湿ヒーター乃至空焚防止センサー等の
機器に悪影響を及ぼすことがない。

次ぎに、本実施例においては除湿器７は除湿と
共に冷却も行うが、このほかに低温冷却用の冷却
器６をも設けている。

ここで、従来の方法では、この低温冷却用の冷
却器６と除湿器７とを一台の冷却除湿器で兼用し
ていた。

そのため、この冷却除湿器を低温冷却に用いる
場合には熱容量を低温冷却用の冷却器と同様大き
く設定しなければならず、この冷却器と除湿器と
における熱交換器の所有能力の違いにより、その
除湿作用を甚だしく大きくなる。

従つて、加湿器の加湿能力が前述の従来構成に
みられる、除湿作用を全てうけることからくる障
碍よりも更にその能力が損なわれ、益々エネルギ
ー消費が増大する。

更に、熱交換器の所有能力の違いにより恒温恒
湿器の持つ能力としての制御範囲も、その上限及
び下限がせばめられてくる。

そこで、この発明では、除湿試験を伴わない低
温試験と、除湿試験を伴なう温湿度試験をそれぞ
れ冷却器６と除湿器７とに区分して別々の冷凍機
ユニツトを用いて行つている。

これにより、前記兼用の弊害を回避することが
でき、加湿器の小型化やエネルギー消費の省力化
が可能となつた。

この冷却器６は試験室２を低温冷却する際に駆
動するものであつて、所定温度（本実施例では０
℃）を境界域とし、該温度まで冷却する場合は除
湿器７を駆動し、該温度を越えて冷却（本実施例
では０℃〜−40℃）をする場合は、冷却器６を駆
動させて低温冷却を行うので試験室内を容易に低
温恒温恒湿雰囲気に調整することができて有益で
ある。

本実施例においては、加湿器を調温調湿室の底
壁面に配設したが、この加湿器は除湿器の下方で
あればその配設位置をとわない。

また、この発明に係る除湿器は、チヤンバ内の
循環空気を除湿するものであればよく、冷却器と
して用いられるものであつてもよい。

その他、要するに、この発明の要旨を変更しな
い範囲で種々設計変更しうること勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施に用いられる恒温恒湿
器のチヤンバ本体の１実施例を示す概略図、第２
図は異なる実施例を示す断面図である。 １はチヤンバ本体、２は試験室、３は調温調湿
室、４は送風口、５は加熱器、６は冷却器、７は
除湿器、８は区画壁、９は加湿器、S1，S2は温
度センサー、Ｈは区画壁に形成された循環空気流
入用の細孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 恒温恒湿器のチヤンバ本体に設けられた調温
   調湿室の通風径路に送風機、加熱器、除湿器およ
   び加湿器をチヤンバ内空気の循環方向とは逆方向
   に順次配置すると共に、除湿器を連続駆動させな
   がらチヤンバ内の温湿度を測定するセンサの測定
   値と設定温湿度とに応じて連続的に加熱器および
   又は加湿器の制御を行う恒温恒湿器の温湿度調節
   方法において、調温調湿室へ吸い込まれて冷却除
   湿器を通過する循環空気を二分し、一方を加湿器
   により加湿したのち該加湿された循環空気の少な
   くとも一部を冷却除湿器の一部分に通過させ、他
   方を加湿せず直接冷却除湿器の他部分に通過させ
   て、加湿器により加湿された循環空気に及ぼす除
   湿器の除湿作用を逓減させることを特徴とした恒
   温恒湿器の温湿度調節方法。 ２ 調温調湿室へ吸い込まれて冷却除湿器を通過
   する循環空気を二分する区画壁により、除湿器か
   ら除湿された水をドレーンにガイドして加湿器の
   加湿パンにリサイクルさせないことを特徴とした
   特許請求の範囲第１項記載の恒温恒湿器の温湿度
   調節方法。 ３ チヤンバ内の温度を低下する際に、高温冷却
   域と低温冷却域に二分し、高温冷却域の場合は除
   湿器を用い低温冷却域の場合は冷却器を使用して
   チヤンバ内を低温に冷却し得ることを特徴とした
   特許請求の範囲第１項記載の恒温恒湿器の温湿度
   調節方法。