JPS63108283A - 恒温・恒湿試験装置 - 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】 この発明は恒温・恒湿試験装置の改良に関する。

［従来の技術］ 電子回路を構成した基板等の被試験体を扉付き収容室に
収容して、この室内を所定の時間、所定の温度と湿度条
件に維持制御して、被試験体の諸特性の変化を測定する
ための恒温・恒湿試験装置は従来から多く用いられる。

この場合、収容室内を所定の温度と湿度に維持するため
の装置として、前者には電気ヒータが主に用いられる。

又、後者には電気ヒータ等を内蔵した加湿水槽が多く用
いられる。更に、低温、低湿度範囲を保持するため、前
記収容室内に冷凍設面を組み込むことが一般に行われる
。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、通常、冷凍設備の組み込みはコスト高を
招き、かつ装置全体が複雑化し、運転維持費、保守管理
費共に増す。又、前記複雑化した分、故障頻度も高い等
、不利な面が多い。一部の装置では上記冷凍設備を省略
したものがある。

これは収容室内雰囲気均一化用攪拌ファンのモータ冷却
ファンを利用している。すなわち、収容室の後方に配設
した攪拌ファン駆動用モータの後部軸に装着したモータ
本体冷却ファンを兼用する。

このファンをやや大形化して、その送風量の一部を収容
室後壁の外面に吹き付ける。

この場合、収容室の後壁外面は断熱していない。

従って、後壁外面を冷却すると後壁内面は結露して、収
容学内空気中の水分の一部が凝縮分離される。これで収
容室内は低湿度になる。しかし、この方式では不都合な
ことが多い。すななち、攪拌用ファンは収容室内の温度
・湿度条件に伴って通常回転制御を行う。例えば、いっ
たん高温度域に達すると攪拌ファンを低速回転させる方
が収容室内が安定し、電力消費最も少Ｒで済む。しかし
、攪拌ファンを低速側に制御すると前記結露用冷却作用
も低下し、結露能力が減少して湿度条件を変える。これ
を避けるため、攪拌ファンを連続フル回転させると、昇
温用ヒータ、加湿用ヒータへの通電量も増し、装置の条
件維持用電力Ｇも無駄が多い結果となる。

また、恒温、体温爪体温度条件域に対しては前記攪拌用
ファンモータのモータ用冷却ファンを兼用することでは
壁面の結露用冷却能力が不充分である。すなわち、恒温
、恒湿の制御可能範囲が充分でない。

この発明は上記従来の問題点にかんがみｆｇＩ案された
もので、冷凍設備のような複雑、高価な設尚を必要とせ
ず、しかも実用上十分な温度と湿度範囲に調整ができる
恒温・恒湿試験装置の提供を目的とする。

［問題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するためにこの発明は、被試験体収容
用爵位き収容室と該収容室内昇温用ヒータと、前記収容
室内用加湿装置と、前記収容室の一部壁面を収容室外部
空気の通過接触によって外部から冷却するように構成し
た空気通路とファンを含む強制冷却装置と、前記ヒータ
、加湿装置、撹拌装置、及び強制冷却装置の各々を制御
するコントローラとを備えて恒温・恒湿試験装置を構成
した。

［発明の作用］ 従って、この発明の装置によれば、前記従来の装置に比
較して冷凍設備を持たない。そして、収容室の一部壁面
を収容室外部の空気の通過接触によって外部から冷却す
るように構成した空気通路とファンとを含む強制冷却装
置が制御可能に備えられている。その結果、冷凍設備を
組み込みに伴う前記不利な諸点が回避される。しかも、
空気通路とファンを含む簡単な構成の強制冷却装置が設
けられているため、前記従来の冷凍設備を持たない装置
に比較して、その冷却と湿度低減機能が格段に優れ、か
つその制御が自在にできる。

［実施例］ 以下、第１図〜第２図に基づき、この発明の一実施例を
詳細に説明する。

各種の被試験体１を収容するため、全面側に扉３を備え
た直方体状の収容室５が設けられる。収容室５の上下、
左右の四面の壁は断熱材７と外壁を兼ねた外装板９とで
包囲された構造となっている。収容室５の手前側（第１
図左側）に扉３が回動開閉可能に装着される。扉３はこ
の場合、図のように厚さのある角形板状体としており、
その底辺付近の左右両側ビン１１が備えられる。そして
収容室５の両側面の外装板９の手前下方の左右のブラケ
ット１３に枢支されている。１５ｉ３の表裏０面は鋼板
製で、中間に断熱材１７が充填されている。扉３の裏面
側、つまり収容室５側に接する面には更に、ガラス繊維
強化エポキシ樹脂製の内装板１９がフランジ付きバット
状断面に形成され取付けられけている。

収容室５内の後部壁板２１（第１図右側の壁板）は鋼板
製であるが、図示するように断熱材層を施していない。

すなわち、後記冷汗用放熱面である一部の壁面として使
用する。この後部壁面２１の収容室側の中央付近高さに
水平方向に収容室５昇温用ヒータとしての電気ヒータ２
３が配設されている。収容室５内の上記電気ヒータ２３
下方位首の範囲を一般紙く成形し、ここに加湿装置２５
が設けられている。加湿装置２５は、図外の昇温用電気
ヒータを内蔵した加湿水槽２７からなっている。

前記電気ヒータ２３の上方に収容室５内雰囲気均−他用
の撹拌装置２９が配設されている。攪拌装δ２９はモー
タ３１．長シャフト３３．その先端に装着されたプロペ
ラ３５．プロペラ３５の周囲から収容室５内壁間に垂直
に配設した第１仕切り璧３７から構成される。第１仕切
り壁３７の下縁と加湿水槽２７との間は若干の隙間をあ
け、攪拌気流通路としている。モータ３１の後部にはモ
ータ３１本体冷却用プロペラ３９が装着される。

前記収容室５の後部壁面２１の更に後方（第１図右側）
に若干の間隙を保って、はぼ平行に、第２仕切り板４１
が垂直に配設されている。そしてこれら後部壁面２１と
第２仕切り板４１との間隙が後部壁面２１冷却用の空気
通路４３である。第２仕切り板４１の更に後方（第１図
右側）周囲と前記空気通路４３の周囲は図示のように鋼
板製のケース４５で包囲している。このケース４５内に
、前記後部壁面２１冷却用外部空気を導入するファン４
７が配設されている。

ファン４７はこの場合、軸流ファンを用い、外部空気は
ケース４５の中間高さ付近の両側面に設けた多数の孔４
９から吸引される。そして、空気通路４３を通過して後
部壁面２１を冷却した空気はケース４５の上部両側面に
設けられた多数の孔５１から排出するようにして強制冷
却装置５３を構成している。なお、この実施例の場合、
後部壁面２１の下部付近に壁面を貫通して並列フィン型
のヒートシンク５５が装着され、この壁面間のＬ１流放
散熱吊を増大させているが、このヒートシンク５５を伯
の形式のもの、例えばヒートバイブ等にしてもよいこと
は勿論である。

ケース４５の上部、前記撹拌装置用モータ３１の上方に
、前記加湿水ＷＩ２７への給水タンク５７が配設されて
いる。又、ケース４５の底部付近に加湿水Ｗ１２７等か
らの排水を受は入れる排水槽５９が備えられている。

前記収容室５内には、左右両側に脚部材６１を備え、上
面部分６３を水平とした棚板６５が収容室５内に挿入、
抜き出し自在に配設されている。

棚板６５はガラス繊維強化エポキシ樹脂製とし、上下方
向通気用に多数の孔が設けられている。

前記扉３は解放すると、第１図に点線で示すようにその
上縁が手前側（第１図左側）に回動して倒れ、扉３の裏
面の前記内装板１９の上面、つまり収容室５内側に対面
する面が、手前に回動後水平に保持される。そのために
収容室５の外装板９の両側上方にヒンジ付アーム６７が
装着されている。これら左右のアーム６７は扉３の前記
解放時にだけ、扉３を前記収容￥５の外装板９の両側上
方から斜め姿勢で吊り下げて水平に保持する。扉３を閉
塞した時は、これらアーム６７は扉３の両側縁の外側付
近に折りたたまれるように構成されている。

前記給水タンク５７から加湿水槽２７への給水は図外の
連結配管途中に設けられた図外の電磁弁を図外のフロー
トスイッチで制御して行う。これで加湿水槽２７の水面
は所定レベルに維持される。

又、前記電磁弁、フロートスイッチ等のトラブルで加湿
水槽２７の溢流を生じないように、図外のフロートスイ
ッチを収容したフロートチャンバから排水ＷＩ５９に対
して図外のオーバーフロー管路が配設されている。

又、前記加湿水槽２７．排水１ｆｆ５９からの水排出、
図外のフロートチャンバからの水排出、及び収容室５内
底面６９からの結露凝縮水の排出等のため、収容室５の
底部外装板９の下方に排水管路７１が設けられている。

排水管路７１は前記各個所の排出ロア３．７５．７７等
を前記収容室底部外装板９の中央付近に備えた中継ソケ
ット７９に連結配管する。そして中継ソケット７９に可
撓性管路として複数本のゴム製のホース８１を連結し、
ホース８１の他端は前記扉３の下方手前側に引き出して
垂れ下げ可能とする。これで必要に応じて外部に排水を
行う。

詳細には扉３の下方付近の収容室５の外壁の一部である
前壁面８３に細長い凹所８５を設ける。

この凹所８５の垂直な底面８７に細長い貫通孔８９があ
けられており、ここに着脱自在にホースの他端固定用の
ブラケット９１が備えられる。ブラケット９１の前記着
脱にはこの実施例の場合、図外のマグネットチャックを
ブラケット９１に装着して行う。ホース用のブラケット
９１は座板にホース８１挿入用スリーブ９５が取付番ノ
られている。

スリーブ９５の奥側外周にホース８１を挿入しバンドで
固定する。そしてスリーブ９５の他端部つまり手前側端
部にゴム製プラグ９７を嵌挿して各ホース８１の開閉を
行う。なお、前記凹所８５の全面を覆うカバーをビス止
め等で固定して備えて、外観を良くし、かつ誤操作を防
止するようにしてもよい。又、各ボース８１は前記凹所
８５部分から外方手前側に引き出して垂れ下げることが
できるようにその長さに余裕、すなわちたるみを持たせ
ている。

以上のように構成した収容室５その他の各装置と、前記
電気ヒータ２３．加湿装置２５．ｌｉｔ拌装置２９２強
制冷却装置５３等の各々に対してこれらを制御するコン
トローラ９９が設けられる。コントローラ９９はこの場
合、図のように収容室５の下方に配設され、前記各装置
内に備えられた図外の温度センサ、湿度センサ等及び図
外の内蔵タイマ等により所定時間、設定温度、設定湿度
の制谷Ｏを行う。

以上のように構成したこの実施例の恒温・恒湿試験装置
は、前記強制冷却装置５３の存在により次のように動作
する。

第３図に横軸を収容室内温度Ｔ’Ｃ１ＩｉＩ軸を同相対
湿度値ＲＨ％とした図表を示す。すなわち、強制冷却装
置５３のファン４７を運転しない場合は、図中への範囲
内で温度、湿度が制御できる。これは恒温、高湿度域で
あり、電気ヒータ２３．加湿装置２５．及び撹拌装置２
９等の稼動制御でこの範囲内の条件が維持できることを
示している。

そして、ファン４７を運転して強制冷却装置５３を稼動
すると、第３図中にハツチングを入れて示したＢの範囲
の制御が可能となる。つまり、恒温で低湿度領域にまで
制ｔ［ｌ範囲が広がる。これは強制冷却装置５３で後部
壁板２１を強力に冷却するため、収容室５内の雰囲気に
対して結露除湿が強度に行えるからである。

更に、強制冷却装置５３を雰囲気条件に対応して停止す
ることで、電気ヒータ２３．加湿装置２５用ヒータの各
消費電力を含めて電力節減が可能となる。これは高温度
領域では強制冷却装置５３の稼動を続けると、収容室５
内の温度を下げ過ぎるため、電気ヒータ２３と加湿装置
２５の内蔵ヒータ共に通電を続けなければならないから
である。

従って、ファン４７を上記領域では停止して、ヒータ通
電継続時間を減らす訳である。つまり間欠通電として、
合計電力量を減少させる。

前記）？ン４７の回転ＯＮ、ＯＦＦによる制御領域なら
びに維持電力の関係を別の図表で示すと第４図、第５図
のようになる。（以下次頁に続く）強制冷却装置５３の
冷却用ファン４７の回転のＯＮ、ＯＦＦで第４図のよう
に動作する。すなわち、横軸に乾球湿ＵＴＣ，ｌ軸に相
対湿度ＲＨ％で示したこの図表において、冷却用ファン
４７の回転ＯＮの場合は、図中斜線Ｃゾーンの範囲が制
御できる。そし冷却用ファン４７の回転ＯＦＦとしても
、図中斜線Ｄゾーンの範囲の制御が可能である。つまり
恒温で高湿度域に対しては冷却を弱めることができる訳
である。

更に、上記冷却用ファン４７のＯＮ、ＯＦＦによっての
装置の所要維持電力も前記のようにＷ減できて、この状
態は第５図の図表である。この図表は横軸に温度Ｔ℃、
相対湿度ＲＨ％をとり、縦軸に維持電力Ｑ　　ｃａｔを
とって示す。この装置の最高制御湿度Ｔｍａｘ、最高制
御Ｉ湿度ＲＨａ＋ａｘの条件に維持する場合、実施例の
装置では維持電力はＱＩでよい。つまり、前記のように
、この領域ではファン４７を随時停止できるため、図中
大実線で示すように各ヒータを断続通電できる。これで
維持電力はＱｌと低い値で済む。

上記に対、し、従来の装置では前述のように冷却ファン
が任意に停止できないので、角ヒータを継続しなければ
ならない。この結果、図中に点線で示したように維持電
力が上昇し、最高値Ｑ２と格段に大きくなる。

この発明は上記一実施例に限定されることなく、種々の
変形が可能である。例えば、前記ヒートシンク５５を省
略して、後部壁板２１のみにしてもよい。また、強制冷
却装置５３のファン４７を他の形式のものにしてもよい
ことは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上より明らかなように、この発明の構成にょれば、従
来装置の場合のような複雑、高価な冷凍設備は必要とせ
ず、しかも実用上十分な範囲の温度、湿度に安定した制
御ができる恒温・恒湿試験装置が１９られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の装置の一実施例の一部断面を含む側
面図、第２図はその正面図、第３図〜第５図は８秤の作
動特性を示した図表である。 主要な図面符号の説明 １・・・被試験体 ３・・・扉 ５・・・収容苗 ２１・・・接部壁板（一部の壁面） ２３・・・電気ヒータ（胃湯用ヒータ）２５・・・加湿
装置 ２９・・・撹拌装置 ４３・・・空気通路 ４７・・・ファン ５３・・・強制冷却装置 ９９・・・コントローラ 第２図 ７　＠（０ｉｌｌ　）　　　　Ｔｍａｘ第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被試験体収容用扉付き収容室と、該収容室内昇温用ヒー
   タと、前記収容室内用加湿装置と、前記収容室内雰囲気
   均一化用撹拌装置と、前記収容室の一部壁面を収容室外
   部空気の通過接触によって外部から冷却するように構成
   した空気通路とファンを含む強制冷却装置と、前記ヒー
   タ、加湿装置、攪拌装置、及び強制冷却装置の各々を制
   御するコントローラとを備えたことを特徴とする恒温・
   恒湿試験装置。