WO2013132564A1 - 湿度検出装置及びそれを備えた環境試験装置 - Google Patents

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    • G01N27/225—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity by using hygroscopic materials

Definitions

  • the present invention relates to a humidity detection device and an environmental test device including the same.
  • thermo-hygrostat chamber
  • a temperature sensor and a humidity sensor are provided in a test chamber of a thermo-hygrostat surrounded by a heat insulating wall, and an air conditioner including a refrigerator, a humidifier, and a heater is controlled based on these measured values. ing. Thereby, air is circulated between the inside of a tank and an air conditioner, and the temperature and humidity in a tank are made constant with target temperature and humidity (for example, refer patent document 1).
  • a polymer capacitive sensor is often used as the humidity sensor.
  • a polymer capacitive humidity sensor is composed of a moisture-sensitive polymer coated on an electrode and measures the dielectric constant of the moisture-sensitive polymer that changes according to the amount of moisture adsorbed on the moisture-sensitive polymer. Detect humidity in the test chamber.
  • a gas containing a predetermined chemical substance may be generated from a sample installed in a test chamber.
  • this chemical substance reacts with the moisture-sensitive polymer, and the humidity detection performance may change over time.
  • the humidity detection performance of the humidity sensor is lowered, there is a problem that the measurement error increases and the humidity in the test chamber cannot be detected accurately.
  • the present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to make it possible to easily determine that the humidity detection performance of the humidity detection unit for detecting the humidity in the test chamber has deteriorated.
  • the present invention is directed to a humidity detector for detecting the humidity in a test chamber containing a predetermined chemical substance, and has taken the following solution.
  • the first invention detects the humidity in the test chamber and is disposed in the vicinity of the first humidity detection unit and the first humidity detection unit in which the humidity detection performance changes over time by reacting with a chemical substance.
  • a second humidity detector that detects humidity in the test chamber and reacts with a chemical substance to change the humidity detection performance over time with a different amount of change from the first humidity detector, and a first humidity detector
  • a control unit that receives the first humidity value detected by the unit and the second humidity value detected by the second humidity detection unit, and the control unit is a difference between the first humidity value and the second humidity value. When the difference value is larger than a predetermined reference value, an abnormal signal indicating that the humidity detection performance of at least one of the first humidity detection unit and the second humidity detection unit has deteriorated is output. It is comprised by these.
  • the humidity detection performance changes with time by different amounts of change.
  • the control unit in the control unit, a difference value between the first humidity value and the second humidity value is obtained. Calculated.
  • the difference value is larger than the predetermined reference value, an abnormal signal indicating that the humidity detection performance of at least one of the first humidity detection unit and the second humidity detection unit has decreased is output.
  • the humidity in the test chamber is detected by the first and second humidity detectors that differ in the amount of change over time in the humidity detection performance when reacting with the chemical substance.
  • the humidity detection performance of at least one of the first and second humidity detectors is reduced. This can be easily determined, and the humidity detector can be replaced quickly.
  • the humidity detection apparatus can be added to an existing environmental test apparatus by retrofitting, it is not necessary to purchase a new environmental test apparatus, and the humidity in a test chamber containing a predetermined chemical substance is included. Detection performance can be improved at low cost.
  • the first humidity detector detects a first humidity value higher than the actual humidity in the test chamber by reacting with a chemical substance, while the second humidity detector The second humidity value lower than the actual humidity in the test chamber is detected by reacting with the chemical substance.
  • the first humidity detector detects a first humidity value higher than the actual humidity in the test chamber, and the second humidity detector Then, a second humidity value lower than the actual humidity is detected.
  • a third invention is an environmental test apparatus, the humidity detection apparatus according to the first or second invention, a thermo-hygrostat having a test chamber therein, and air conditioning for adjusting the temperature and humidity in the test chamber. And an alarm device that performs a predetermined alarm operation when an abnormal signal is output from the humidity detection device.
  • a predetermined alarm operation is performed by the alarm device.
  • the alarm device is composed of, for example, an alarm or a signal, and can alert the operator of a decrease in humidity detection performance by sounding an alarm or turning on a signal.
  • a message indicating that the humidity detection performance has deteriorated may be displayed on a display or transmitted to a remote manager through a network line.
  • the humidity in the test chamber is detected by the first and second humidity detectors that are different from each other in the amount of change over time in the humidity detection performance when reacting with the chemical substance.
  • the humidity detection performance of at least one of the first and second humidity detectors has deteriorated by comparing the difference value between the first and second humidity values detected by the second humidity detector with a predetermined reference value. Can be easily determined, and the humidity detector can be replaced quickly.
  • the humidity detection apparatus can be added to an existing environmental test apparatus by retrofitting, it is not necessary to purchase a new environmental test apparatus, and the humidity in a test chamber containing a predetermined chemical substance is included. Detection performance can be improved at low cost.
  • FIG. 1 is a functional block diagram showing an internal configuration of a humidity detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a graph showing the difference in the amount of change in humidity detection performance when the first and second humidity detection sensors react with a chemical substance.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a constant temperature and humidity chamber in the environmental test apparatus.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the constant temperature and humidity chamber in the environmental test apparatus.
  • FIG. 5 is a functional block diagram showing the internal configuration of the constant temperature and humidity chamber in the environmental test apparatus.
  • FIG. 1 is a functional block diagram showing an internal configuration of a humidity detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the humidity detection device 20 includes a first humidity detection sensor 17, a second humidity detection sensor 18, and a control unit 21.
  • the first humidity detection sensor 17 is composed of a polymer capacitive sensor. Specifically, the first humidity detection sensor 17 is configured by applying a moisture-sensitive polymer on an electrode, and measures the dielectric constant of the moisture-sensitive polymer that changes according to the amount of moisture adsorbed on the moisture-sensitive polymer. By doing so, the humidity is detected. The first humidity value detected by the first humidity detection sensor 17 is transmitted to the control unit 21.
  • the second humidity detection sensor 18 is composed of a polymer capacitive sensor and is disposed in the vicinity of the first humidity detection sensor 17.
  • the second humidity value detected by the second humidity detection sensor 18 is transmitted to the control unit 21.
  • the second humidity detection sensor 18 differs from the first humidity detection sensor 17 in the amount of change over time in the humidity detection performance when it reacts with a predetermined chemical substance.
  • the first humidity detection sensor 17 has a tendency to deviate in the positive direction from the actual humidity (true value) in the test chamber S when it reacts with a chemical substance. Is used. That is, the first humidity detection sensor 17 detects a first humidity value that is higher than the actual humidity.
  • the second humidity detection sensor 18 uses a sensor that tends to deviate in a minus direction from the true value when it reacts with a chemical substance. That is, the second humidity detection sensor 18 detects a second humidity value lower than the actual humidity.
  • the tendency to deviate from the true value when the first and second humidity detection sensors 17 and 18 react with the chemical substance is merely an example, and is not limited to this form.
  • the difference value can be calculated if the deviation amounts are different from each other. it can.
  • the control unit 21 includes a receiving unit 22 that receives signals from the first and second humidity detection sensors 17 and 18, and a data storage unit 23 that holds a signal received by the receiving unit 22.
  • the calculation unit 24 that calculates the difference value between the first humidity value and the second humidity value held in the data storage unit 23, and the determination that compares and determines the difference value calculated by the calculation unit 24 and a predetermined reference value I / O for transmitting the first and second humidity values detected by the first and second humidity detection sensors 17 and 18 and the determination result by the determination unit 25 to the main body controller 30 of the environmental test apparatus 10 to be described later.
  • O portion 26 is provided.
  • the determination unit 25 determines that the humidity detection performance of at least one of the first and second humidity detection sensors 17 and 18 has deteriorated when the difference value between the first and second humidity values is larger than a predetermined reference value. An abnormal signal is output. The abnormal signal output from the determination unit 25 is transmitted to the main body controller 30 of the environmental test apparatus 10 via the I / O unit 26.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a constant temperature and humidity chamber in the environmental test apparatus.
  • the constant temperature and humidity chamber 11 (chamber) is used for, for example, a stability test of pharmaceuticals and the like, and for that purpose, the temperature and humidity in the test chamber S are stably maintained within a preset range. To do.
  • the constant temperature and humidity chamber 11 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and the door 12 can be opened and closed from the upper end of the front surface to the center.
  • an operation panel 51 for setting temperature and humidity to be controlled and a display 52 for displaying setting values and the like are arranged in the vertical direction.
  • the test chamber S having a substantially rectangular parallelepiped shape formed inside the constant temperature and humidity chamber 11 is opened.
  • the sample 55 can be put in or the sample 55 put in the test chamber S can be taken out.
  • An air outlet 13 is opened at the upper part of the inner wall in the test chamber S, and the temperature and humidity are controlled by an air conditioner 15 (see FIG. 5) including a refrigerator, a humidifier, and a warmer.
  • the adjusted conditioned air is blown into the test chamber S.
  • an air suction port (not shown) is opened in the lower part of the inner wall surface in the test chamber S, and the air in the test chamber S is sucked and supplied to the air conditioner 15.
  • the temperature and humidity in the test chamber S are stably maintained within a preset range by circulating air between the test chamber S and the air conditioner 15.
  • the constant temperature and humidity chamber 11 constitutes a closed space between the test chamber S and the air conditioner 15.
  • each shelf board 14 In the test chamber S, in the example shown in FIG. 4, two shelf boards 14 are arranged vertically and a sample 55 is placed on each shelf board 14.
  • the number of shelves 14 and the arrangement thereof are not limited to this form, and can be set as appropriate.
  • 1st and 2nd humidity detection sensors 17 and 18 are arrange
  • the first and second humidity detection sensors 17 and 18 are sensors for measuring the humidity in the test chamber S.
  • the first and second humidity values detected by the first and second humidity detection sensors 17 and 18 are transmitted to the control unit 21.
  • one temperature / humidity sensor 16 is disposed in the constant temperature and humidity chamber 11, and the temperature, relative humidity, and absolute humidity of the air blown out from the air outlet 13 according to the measured value of the temperature / humidity sensor 16. Is measured.
  • the arrangement position of the temperature / humidity sensor 16 is not limited to the vicinity of the air outlet 13 but may be arranged in the vicinity of the air inlet.
  • a measurement signal from the temperature / humidity sensor 16 is transmitted to the main body controller 30 disposed in the lower part of the constant temperature and humidity chamber 11.
  • the main body controller 30 controls the air conditioner 15 according to the measured value of the temperature / humidity sensor 16 so that the temperature and humidity in the test chamber S are set in advance.
  • the first and second humidity detection sensors 17 and 18 are used for monitoring the humidity in the test chamber S, but are used together with the temperature and humidity sensor 16 to control the air conditioner 15. Also good.
  • FIG. 5 is a functional block diagram showing the internal configuration of the constant temperature and humidity chamber in the environmental test apparatus.
  • the main body controller 30 includes a receiving unit 31 that receives a signal from the temperature / humidity sensor 16 and a data storage unit 32 that holds a signal received by the receiving unit 31.
  • the main body controller 30 sets the temperature and humidity control target values for the temperature and humidity in the test chamber S based on an operation signal from the operation panel 51 for setting the temperature and humidity to be controlled.
  • Unit 33 and a calculation unit 34 that receives signals from the temperature / humidity setting unit 33 and the data storage unit 32 and performs various calculations for controlling the air conditioner 15 as will be described later.
  • a calculation result is displayed on the display 52 arrange
  • the calculation unit 34 calculates a difference between the temperature and humidity measurement values from the temperature / humidity sensor 16 and the set value, and generates a correction value.
  • the determination unit 35 determines a difference between a measurement value obtained by the temperature / humidity sensor 16 and a set value.
  • the main body controller 30 has a control adjustment amount calculation unit 36 for calculating an adjustment amount of control for the air conditioner 15.
  • the main body controller 30 also has an I / O unit 37 that communicates with the humidity detection device 20.
  • the control program (software) is updated so that the main body controller 30 can perform an alarm operation based on the abnormality signal output from the humidity detection device 20.
  • the abnormal signal when an abnormal signal is output from the humidity detection device 20, the abnormal signal is input to the main body controller 30 via the I / O unit 26.
  • the main body controller 30 activates the signal 53 and the alarm 54 based on the abnormal signal to perform an alarm operation for the operator.
  • an alarm operation a message indicating that the humidity detection performance of at least one of the first and second humidity detection sensors 17 and 18 has deteriorated is displayed on the display 52, or a remote manager is provided through a network line. May be sent to.
  • the sample 55 to be subjected to the environmental test is placed on the shelf 14 disposed in the test chamber S by opening the door 12 of the constant temperature and humidity chamber 11.
  • the control target value is input from the operation panel 51 provided on the front surface of the door 12. At this time, the operator can check the correctness of the operation by looking at the control target value displayed on the display 52.
  • conditioned air adjusted in temperature and humidity is blown out from the air outlet 13 into the test chamber S by the air conditioner 15.
  • air is supplied to the air conditioner 15 from the air suction port provided in the lower part of the inner wall in the test chamber S.
  • the temperature and humidity data measured by the temperature / humidity sensor 16 disposed in the vicinity of the air outlet 13 in the test chamber S is stored in the data storage unit 32 via the receiving unit 31 of the main body controller 30. .
  • the data storage timing in the data storage unit 32 can be executed at a predetermined cycle.
  • the humidity data measured by the first and second humidity detection sensors 17, 18 arranged in the test room S are stored in the data storage unit 23 via the receiving unit 22 of the control unit 21.
  • the calculation unit 24 calculates a difference value between the first and second humidity values of the first and second humidity detection sensors 17 and 18 stored in the data storage unit 23.
  • the determination unit 25 compares and determines the difference value and a predetermined reference value. When the difference value is larger than the reference value, at least one of the first and second humidity detection sensors 17 and 18 reacts with the chemical substance to increase the tendency to deviate from the true value, and the humidity detection performance is improved. It determines with having fallen, and outputs the abnormal signal which shows that.
  • the abnormal signal output from the determination unit 25 is transmitted to the main body controller 30 of the environmental test apparatus 10 via the I / O unit 26.
  • the main body controller 30 activates the signal 53 and the alarm 54 based on the abnormal signal to perform an alarm operation for the operator. Note that a message indicating that the humidity detection performance has deteriorated may be displayed on the display 52 or transmitted to a remote manager through a network line.
  • the first and second humidity detection sensors 17 and 18 that have different amounts of change over time in the humidity detection performance when reacted with a chemical substance are used in the test chamber.
  • the humidity in S is detected.
  • the replacement work of the first and second humidity detection sensors 17 and 18 can be quickly performed.
  • the humidity detection apparatus 20 since the humidity detection apparatus 20 according to the present embodiment can be added to the existing environmental test apparatus 10 by retrofitting, it is not necessary to replace the environmental test apparatus 10 with a new chemical substance.
  • the humidity detection performance in the test chamber S can be improved at low cost.
  • the first and second humidity detection sensors 17 and 18 are used to detect the first and second humidity values, and the difference value is calculated.
  • the number of humidity detection sensors is the number of the humidity detection sensors.
  • the present invention is not limited to this, and three or more humidity detection sensors may be used.
  • the first and second humidity detection sensors 17 and 18 are arranged at a position corresponding to the center in the test chamber S (in the example shown in FIG. 4, the center position of the shelf board 14).
  • this is merely an example, and the arrangement positions of the first and second humidity detection sensors 17 and 18 can be set as appropriate.
  • the first and second humidity detection sensors 17 and 18 are configured as separate sensors. However, even if two humidity detection units are provided for one humidity detection sensor. Good.
  • the configuration including the constant temperature and humidity chamber 11 having the test chamber S therein has been described, but the size of the test chamber S is not particularly limited. That is, the structure provided with the constant temperature and humidity chamber which has the test room S as a room of the magnitude
  • the present invention provides a highly practical effect that it can be easily determined that the humidity detection performance of the humidity detection sensor for detecting the humidity in the test chamber has deteriorated.
  • the availability of is high.

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Description

湿度検出装置及びそれを備えた環境試験装置
　本発明は、湿度検出装置及びそれを備えた環境試験装置に関するものである。
　従来より、医薬品等の安定性試験を行うに際し、所定の温度及び所定の湿度の条件下における製品の性能を試験するために、例えば、恒温恒湿槽（チャンバ）を備えた環境試験装置が用いられている。環境試験装置では、断熱壁で囲まれた恒温恒湿槽の試験室内に温度センサ及び湿度センサを設け、これらの計測値に基づいて冷凍機、加湿器及び加温機を含む空調装置を制御している。これにより、槽内と空調装置との間で空気を循環させて、槽内の温湿度が目標温湿度で一定となるようにしている（例えば、特許文献１を参照）。
　ここで、湿度センサとして、高分子容量式のセンサがよく用いられる。高分子容量式の湿度センサは、感湿性高分子が電極上に塗布されて構成され、感湿性高分子に吸着された水分量に応じて変化する感湿性高分子の誘電率を測定することで、試験室内の湿度を検出する。
特開平７－１４００６１号公報
　ところで、従来の環境試験装置では、試験室内に設置した試料から所定の化学物質を含むガスが発生することがある。高分子容量式の湿度センサでは、この化学物質が感湿性高分子と反応してしまい、湿度検出性能が経時的に変化するおそれがある。そして、湿度センサの湿度検出性能が低下すると、測定誤差が大きくなって試験室内の湿度を正確に検出できなくなるという問題がある。
　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、試験室内の湿度を検出する湿度検出部の湿度検出性能が低下したことを容易に判断できるようにすることにある。
　本発明は、所定の化学物質が含まれた試験室内の湿度を検出するための湿度検出装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。
　すなわち、第１の発明は、試験室内の湿度を検出するとともに、化学物質と反応することで湿度検出性能が経時的に変化する第１湿度検出部と、第１湿度検出部の近傍に配設されて試験室内の湿度を検出するとともに、化学物質と反応することで、第１湿度検出部とは異なる変化量で湿度検出性能が経時的に変化する第２湿度検出部と、第１湿度検出部で検出された第１湿度値と、第２湿度検出部で検出された第２湿度値とを受信する制御部とを備え、制御部は、第１湿度値と第２湿度値との差分値を算出して、差分値が所定の基準値よりも大きい場合に、第１湿度検出部及び第２湿度検出部のうち少なくとも一方の湿度検出性能が低下したことを示す異常信号を出力するように構成されていることを特徴とするものである。
　第１の発明では、第１湿度検出部及び第２湿度検出部は、化学物質と反応すると、互いに異なる変化量で湿度検出性能が経時的に変化するようになっている。第１湿度検出部及び第２湿度検出部で検出された第１湿度値及び第２湿度値が制御部に入力されると、制御部では、第１湿度値及び第２湿度値の差分値が算出される。そして、差分値が所定の基準値よりも大きい場合には、第１湿度検出部及び第２湿度検出部のうち少なくとも一方の湿度検出性能が低下したことを示す異常信号が出力される。
　このような構成とすれば、第１湿度検出部及び第２湿度検出部のうち少なくとも一方の温度検出性能が低下したことを容易に判断することができる。具体的に、試験室内の湿度を１つの湿度検出部のみで検出する場合には、この湿度検出部が化学物質と反応して湿度検出性能が経時的に変化したことを認識することができず、測定誤差が大きくなって試験室内の湿度を正確に検出することが困難であった。
　これに対し、本発明では、化学物質と反応したときの湿度検出性能の経時的な変化量が互いに異なる第１及び第２湿度検出部によって、試験室内の湿度を検出するようにしたから、第１及び第２湿度検出部で検出された第１及び第２湿度値の差分値を所定の基準値と比較することで、第１及び第２湿度検出部のうち少なくとも一方の湿度検出性能が低下したことを容易に判断することができ、湿度検出部の交換作業を迅速に行うことができる。
　また、本発明に係る湿度検出装置は、既存の環境試験装置に対して後付けによって付加することができるので、新しく環境試験装置を買い替える必要がなく、所定の化学物質が含まれた試験室内の湿度検出性能を低コストで向上させることができる。
　第２の発明は、第１の発明において、第１湿度検出部は、化学物質と反応することで試験室内の実際の湿度よりも高い第１湿度値を検出する一方、第２湿度検出部は、化学物質と反応することで試験室内の実際の湿度よりも低い第２湿度値を検出するように構成されていることを特徴とするものである。
　第２の発明では、第１及び第２湿度検出部が化学物質と反応すると、第１湿度検出部では、試験室内の実際の湿度よりも高い第１湿度値が検出され、第２湿度検出部では、実際の湿度よりも低い第２湿度値が検出される。
　このような構成とすれば、第１湿度値及び第２湿度値の差分値を算出したときに、相対的に大きな値が差分値として得られるため、第１及び第２湿度検出部の湿度検出性能の低下をより確実に判断することができる。
　第３の発明は、環境試験装置であって、第１又は第２の発明に記載の湿度検出装置と、内部に試験室を有する恒温恒湿槽と、試験室内の温度及び湿度を調整する空調装置と、湿度検出装置から異常信号が出力された場合に所定の警報動作を行う警報装置とを備えたことを特徴とするものである。
　第３の発明では、湿度検出装置から異常信号が出力されると、警報装置によって所定の警報動作が行われる。このような構成とすれば、第１及び第２湿度検出部のうち少なくとも一方の湿度検出性能が低下したことを警報動作によって容易に判断することができる。警報装置は、例えば、アラームやシグナルで構成され、アラームを鳴らしたりシグナルを点灯させることにより、オペレータに対して湿度検出性能の低下を警報することができる。また、警報動作の別の形態として、湿度検出性能が低下したことを示すメッセージを、ディスプレイに表示したり、ネットワーク回線を通じて遠隔地の管理者に送信してもよい。
　本発明によれば、化学物質と反応したときの湿度検出性能の経時的な変化量が互いに異なる第１及び第２湿度検出部によって、試験室内の湿度を検出するようにしたから、第１及び第２湿度検出部で検出された第１及び第２湿度値の差分値を所定の基準値と比較することで、第１及び第２湿度検出部のうち少なくとも一方の湿度検出性能が低下したことを容易に判断することができ、湿度検出部の交換作業を迅速に行うことができる。
　また、本発明に係る湿度検出装置は、既存の環境試験装置に対して後付けによって付加することができるので、新しく環境試験装置を買い替える必要がなく、所定の化学物質が含まれた試験室内の湿度検出性能を低コストで向上させることができる。
図１は、本発明の実施形態に係る湿度検出装置の内部構成を示す機能ブロック図である。 図２は、第１及び第２湿度検出センサが化学物質と反応したときの湿度検出性能の変化量の違いを示すグラフ図である。 図３は、環境試験装置における恒温恒湿槽の構成を示す斜視図である。 図４は、環境試験装置における恒温恒湿槽の試験室内の構成を示す斜視図である。 図５は、環境試験装置における恒温恒湿槽の内部構成を示す機能ブロック図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
　図１は、本発明の実施形態に係る湿度検出装置の内部構成を示す機能ブロック図である。図１に示すように、湿度検出装置２０は、第１湿度検出センサ１７と、第２湿度検出センサ１８と、制御ユニット２１とを備えている。
　第１湿度検出センサ１７は、高分子容量式のセンサで構成されている。具体的に、第１湿度検出センサ１７は、感湿性高分子が電極上に塗布されて構成され、感湿性高分子に吸着された水分量に応じて変化する感湿性高分子の誘電率を測定することで湿度を検出するものである。第１湿度検出センサ１７で検出された第１湿度値は、制御ユニット２１に送信される。
　第２湿度検出センサ１８は、高分子容量式のセンサで構成され、第１湿度検出センサ１７の近傍に配設されている。第２湿度検出センサ１８で検出された第２湿度値は、制御ユニット２１に送信される。ここで、第２湿度検出センサ１８は、所定の化学物質と反応したときの湿度検出性能の経時的な変化量が、第１湿度検出センサ１７と異なっている。
　具体的に、図２に示すように、第１湿度検出センサ１７は、化学物質と反応したときに、試験室Ｓ内の実際の湿度（真値）よりもプラス方向に逸脱する傾向を示すセンサを用いている。つまり、第１湿度検出センサ１７では、実際の湿度よりも高い第１湿度値が検出されることとなる。
　一方、第２湿度検出センサ１８は、化学物質と反応したときに、真値よりもマイナス方向に逸脱する傾向を示すセンサを用いている。つまり、第２湿度検出センサ１８では、実際の湿度よりも低い第２湿度値が検出されることとなる。
　なお、第１及び第２湿度検出センサ１７，１８が化学物質と反応したときの真値からの逸脱傾向は、あくまでも一例であり、この形態に限定するものではない。例えば、第１及び第２湿度検出センサ１７，１８が両方とも真値よりもプラス方向に逸脱する傾向を示すセンサであっても、その逸脱量が互いに異なっていれば差分値を算出することができる。
　図１に示すように、制御ユニット２１は、第１及び第２湿度検出センサ１７，１８からの信号を受信する受信部２２と、受信部２２によって受信された信号を保持するデータ記憶部２３と、データ記憶部２３に保持された第１湿度値と第２湿度値との差分値を算出する演算部２４と、演算部２４で算出された差分値と所定の基準値とを比較判定する判定部２５と、第１及び第２湿度検出センサ１７，１８で検出された第１及び第２湿度値と判定部２５による判定結果とを後述する環境試験装置１０の本体コントローラ３０に送信するＩ／Ｏ部２６とを備えている。
　判定部２５は、第１及び第２湿度値の差分値が所定の基準値よりも大きい場合に、第１及び第２湿度検出センサ１７，１８のうち少なくとも一方の湿度検出性能が低下したことを示す異常信号を出力する。判定部２５で出力された異常信号は、Ｉ／Ｏ部２６を介して環境試験装置１０の本体コントローラ３０に送信される。
　図３は、環境試験装置における恒温恒湿槽の構成を示す斜視図である。図３に示すように、恒温恒湿槽１１（チャンバ）は、例えば、医薬品等の安定性試験に使用され、そのために試験室Ｓ内の温度及び湿度を予め設定した範囲内に安定的に維持する。
　恒温恒湿槽１１は、外形が略直方体形状をなし、前面の上端から中央部にかけて、扉１２が開閉可能に取り付けられている。扉１２の前面には、制御目標となる温度及び湿度の設定等を行うための操作盤５１と、設定値等を表示するディスプレイ５２とが上下方向に並んで配設されている。
　図４に示すように、恒温恒湿槽１１の扉１２を開けることによって、恒温恒湿槽１１の内部に形成されている略直方体形状の試験室Ｓが開口し、それによって試験室Ｓ内に試料５５を入れたり、試験室Ｓ内に入れた試料５５を取り出すことができる。試験室Ｓ内の奥側の壁面の上部には、空気吹出口１３が開口しており、冷凍機、加湿機及び加温機等を含む空調装置１５（図５参照）によって、温度及び湿度を調整した調和空気が、試験室Ｓ内に吹き出される。さらに、試験室Ｓ内の奥側の壁面の下部には、空気吸込口（図示省略）が開口しており、試験室Ｓ内の空気を吸い込んで空調装置１５に対してその空気を供給する。
　恒温恒湿槽１１においては、試験室Ｓ内と空調装置１５との間で空気を循環させることによって、試験室Ｓ内の温度及び湿度を予め設定した範囲内に安定的に維持する。なお、恒温恒湿槽１１は、試験室Ｓと空調装置１５との間で閉空間を構成する。
　試験室Ｓ内には、図４に示す例では、２枚の棚板１４が上下に並んで配設されており、各棚板１４の上に試料５５が載置される。なお、棚板１４の枚数及びその配置は、この形態に限定するものではなく、適宜設定することができる。
　試験室Ｓ内の中央に相当する位置（図４に示す例では、棚板１４の中央位置）に第１及び第２湿度検出センサ１７，１８が配設されている。第１及び第２湿度検出センサ１７，１８は、試験室Ｓ内の湿度を計測するためのセンサである。第１及び第２湿度検出センサ１７，１８で検出された第１及び第２湿度値は、制御ユニット２１に送信される。
　空気吹出口１３には、恒温恒湿槽１１に１つの温湿度センサ１６が配設され、温湿度センサ１６の計測値によって、空気吹出口１３から吹き出される空気の温度、相対湿度及び絶対湿度が測定される。なお、温湿度センサ１６の配設位置は、空気吹出口１３の近傍に限られず、空気吸込口の近傍に配設してもよい。
　温湿度センサ１６からの計測信号は、恒温恒湿槽１１の下部に配設されている本体コントローラ３０に送信される。本体コントローラ３０は、試験室Ｓ内の温度及び湿度が予め設定した状態となるように、温湿度センサ１６の計測値に応じて空調装置１５を制御する。なお、本実施形態では、第１及び第２湿度検出センサ１７，１８を試験室Ｓ内の湿度をモニタリングするために用いているが、温湿度センサ１６とともに空調装置１５を制御するために用いてもよい。
　図５は、環境試験装置における恒温恒湿槽の内部構成を示す機能ブロック図である。図５に示すように、本体コントローラ３０は、温湿度センサ１６からの信号を受信する受信部３１と、受信部３１によって受信された信号を保持するデータ記憶部３２とを有している。
　また、本体コントローラ３０は、制御目標となる温度及び湿度の設定等を行うための操作盤５１からの操作信号に基づいて、試験室Ｓ内の温度及び湿度の制御目標値を設定する温湿度設定部３３と、温湿度設定部３３及びデータ記憶部３２からの信号を受けて、後述するように空調装置１５の制御のための各種の演算を行う演算部３４とを有している。演算結果は、必要に応じて、恒温恒湿槽１１の扉１２に配設されたディスプレイ５２に表示される。
　演算部３４は、温湿度センサ１６からの温度及び湿度の計測値と設定値との差分を算出して、補正値を生成する。判定部３５は、温湿度センサ１６による計測値と設定値の差分を判定する。
　本体コントローラ３０は、空調装置１５に対する制御の調整量を演算する制御調整量演算部３６を有している。
　また、本体コントローラ３０は、湿度検出装置２０との通信を行うＩ／Ｏ部３７を有している。本体コントローラ３０は、湿度検出装置２０から出力された異常信号に基づいて警報動作を行うことができるように、制御プログラム（ソフトウェア）が更新されている。
　ここで、湿度検出装置２０から異常信号が出力されると、異常信号がＩ／Ｏ部２６を介して本体コントローラ３０に入力される。本体コントローラ３０では、異常信号に基づいて、シグナル５３やアラーム５４を作動させてオペレータに対して警報動作を行う。なお、警報動作としては、第１及び第２湿度検出センサ１７，１８のうち少なくとも一方の湿度検出性能が低下したことを示すメッセージを、ディスプレイ５２に表示したり、ネットワーク回線を通じて遠隔地の管理者に送信してもよい。
　－運転方法－
　次に、環境試験装置１０の運転方法について説明する。環境試験の対象となる試料５５は、恒温恒湿槽１１の扉１２を開けることによって、試験室Ｓ内に配設されている棚板１４の上に載置される。
　制御目標値は、扉１２の前面に配設された操作盤５１から入力される。このとき、オペレータは、ディスプレイ５２に表示される制御目標値を見て、操作の正誤を確認することができる。
　環境試験装置１０の運転中は、空調装置１５によって、温度及び湿度を調整した調和空気が、空気吹出口１３より試験室Ｓ内に吹き出される。また、試験室Ｓ内の奥側の壁面の下部に設けられた空気吸込口からは空調装置１５に空気が供給される。このように、試験室Ｓ内と空調装置１５との間で空気を循環させながら、空調装置１５において温度及び湿度が調整された調和空気を試験室Ｓ内に供給することにより、試験室Ｓ内の温度及び湿度が、入力された制御目標値となるように運転される。
　また、試験室Ｓ内における空気吹出口１３の近傍に配設された温湿度センサ１６により測定された温度及び湿度データは、本体コントローラ３０の受信部３１を介してデータ記憶部３２に格納される。このデータ記憶部３２へのデータの格納タイミングは、所定の周期で実行させることができる。
　一方、試験室Ｓ内に配設された第１及び第２湿度検出センサ１７，１８により測定された湿度データは、制御ユニット２１の受信部２２を介してデータ記憶部２３にそれぞれ格納される。
　演算部２４は、データ記憶部２３に格納された、第１及び第２湿度検出センサ１７，１８の第１及び第２湿度値の差分値を計算する。判定部２５は、差分値と所定の基準値とを比較判定する。差分値が基準値よりも大きい場合には、第１及び第２湿度検出センサ１７，１８のうち少なくとも一方が、化学物質と反応することによって真値からの逸脱傾向が大きくなり、湿度検出性能が低下していると判定し、その旨を示す異常信号を出力する。判定部２５から出力された異常信号は、Ｉ／Ｏ部２６を介して環境試験装置１０の本体コントローラ３０に送信される。
　本体コントローラ３０では、異常信号に基づいて、シグナル５３やアラーム５４を作動させてオペレータに対して警報動作を行う。なお、湿度検出性能が低下したことを示すメッセージを、ディスプレイ５２に表示したり、ネットワーク回線を通じて遠隔地の管理者に送信してもよい。
　以上のように、本実施形態に係る湿度検出装置２０では、化学物質と反応したときの湿度検出性能の経時的な変化量が互いに異なる第１及び第２湿度検出センサ１７，１８によって、試験室Ｓ内の湿度を検出している。これにより、第１及び第２湿度値の差分値を所定の基準値と比較することで、第１及び第２湿度検出センサ１７，１８のうち少なくとも一方の湿度検出性能が低下したことを容易に判断することができ、第１及び第２湿度検出センサ１７，１８の交換作業を迅速に行うことができる。
　また、本実施形態に係る湿度検出装置２０は、既存の環境試験装置１０に対して後付けによって付加することができるので、新しく環境試験装置１０を買い替える必要がなく、所定の化学物質が含まれた試験室Ｓ内の湿度検出性能を低コストで向上させることができる。
　《その他の実施形態》
　前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
　本実施形態では、２つの第１及び第２湿度検出センサ１７，１８によって第１及び第２湿度値を検出してその差分値を算出する形態について説明したが、湿度検出センサの数はこの形態に限定するものではなく、３つ以上の湿度検出センサを用いてもよい。
　また、本実施形態では、試験室Ｓ内の中央に相当する位置（図４に示す例では、棚板１４の中央位置）に第１及び第２湿度検出センサ１７，１８を配設しているが、あくまでも一例であり、第１及び第２湿度検出センサ１７，１８の配設位置は適宜設定することができる。
　また、本実施形態では、第１及び第２湿度検出センサ１７，１８を別々のセンサで構成しているが、１つの湿度検出センサに対して２つの湿度検出部を設けた形態であってもよい。
　また、本実施形態では、内部に試験室Ｓを有する恒温恒湿槽１１を備えた構成について説明したが、試験室Ｓの大きさは特に限定するものではない。つまり、作業者が出入りできる大きさの部屋としての試験室Ｓを有する恒温恒湿室を備えた構成も含まれる。
　以上説明したように、本発明は、試験室内の湿度を検出する湿度検出センサの湿度検出性能が低下したことを容易に判断できるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。
　１０　　環境試験装置
　１１　　恒温恒湿槽
　１５　　空調装置
　１７　　第１湿度検出センサ（第１湿度検出部）
　１８　　第２湿度検出センサ（第２湿度検出部）
　２０　　湿度検出装置
　２１　　制御ユニット（制御部）
　５３　　シグナル（警報装置）
　５４　　アラーム（警報装置）
　　Ｓ　　試験室

Claims (3)

  1. 　所定の化学物質が含まれた試験室内の湿度を検出するための湿度検出装置であって、
    　前記試験室内の湿度を検出するとともに、前記化学物質と反応することで湿度検出性能が経時的に変化する第１湿度検出部と、
    　前記第１湿度検出部の近傍に配設されて前記試験室内の湿度を検出するとともに、前記化学物質と反応することで、該第１湿度検出部とは異なる変化量で湿度検出性能が経時的に変化する第２湿度検出部と、
    　前記第１湿度検出部で検出された第１湿度値と、前記第２湿度検出部で検出された第２湿度値とを受信する制御部とを備え、
    　前記制御部は、前記第１湿度値と前記第２湿度値との差分値を算出して、該差分値が所定の基準値よりも大きい場合に、前記第１湿度検出部及び前記第２湿度検出部のうち少なくとも一方の湿度検出性能が低下したことを示す異常信号を出力するように構成されていることを特徴とする湿度検出装置。
  2. 　請求項１において、
    　前記第１湿度検出部は、前記化学物質と反応することで前記試験室内の実際の湿度よりも高い前記第１湿度値を検出する一方、
    　前記第２湿度検出部は、前記化学物質と反応することで前記試験室内の実際の湿度よりも低い前記第２湿度値を検出するように構成されていることを特徴とする湿度検出装置。
  3. 　請求項１又は２に記載の湿度検出装置と、
    　内部に試験室を有する恒温恒湿槽と、
    　前記試験室内の温度及び湿度を調整する空調装置と、
    　前記湿度検出装置から異常信号が出力された場合に所定の警報動作を行う警報装置とを備えたことを特徴とする環境試験装置。
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