CN104126110B - 异常检测装置及包括该异常检测装置的环境试验装置 - Google Patents

Abstract

控制部(41)从主体控制器(30)接收检测温湿度值、设定温湿度值、加热电力值及加湿电力值。比较判断部(46)对加热电力值及加湿电力值与规定的基准电力值分别进行比较，当加热电力值和加湿电力值中至少一电力值小于基准电力值时，输出表示制冷装置(22)的冷却能力已下降的异常信号。

Description

异常检测装置及包括该异常检测装置的环境试验装置

技术领域

本发明涉及一种异常检测装置及包括该异常检测装置的环境试验装置。

背景技术

到目前为止，在对医药产品等进行稳定性试验之际，为了在规定温度和规定湿度的条件下进行产品性能的试验，使用了例如包括恒温恒湿槽(空腔)的环境试验装置。在环境试验装置中，将温度传感器和湿度传感器设置在由绝热壁围起来的恒温恒湿槽的试验室内，根据上述传感器的测量值对包括制冷机、加湿器以及加温机的空调装置进行控制。由此，让空气在试验室内和空调装置之间循环而使试验室内的温湿度成为目标温湿度且一定不变(参照例如专利文献1)。

专利文献1:日本公开特许公报特开平7－140061号公报

发明内容

－发明所要解决的技术问题－

在现有环境试验装置中，当制冷机中出现了制冷剂气体泄漏、结霜等不良现象时，存在无法对试验室内的温湿度进行控制的问题。

具体而言，在现有环境试验装置中，使制冷机的冷却能力一定，调节供给加湿器和加温机的电力量，从而使试验室内的温湿度成为目标温湿度且一定不变。为此，若在制冷机中出现制冷剂气体泄漏、结霜等不良现象而导致冷却能力下降，则加湿器和加温机的能力也会与冷却能力的下降联动而下降，并且若上述能力在某一阈值以下，就将无法对试验室内的温湿度进行控制。

在此，还能够想到：通过在空调装置的制冷剂回路中的多个位置设置温度传感器，并将这些温度传感器的检测结果结合起来，就能在无法控制试验室内的温湿度之前检测出制冷机的冷却能力已下降。不过，若在制冷剂回路中设置多个温度传感器，就会存在下述问题，即：耗费成本，并且在某些温度传感器的设置位置会受到室外空气温度变化的影响，因而导致将检测结果结合起来的控制变得很复杂。

本发明正是鉴于上述各点而完成的，其目的在于：以较简单的结构就能很容易地判断出制冷装置的冷却能力已下降。

－用于解决技术问题的技术方案－

本发明以下述异常检测装置为对象，并采用了下述解决方法。该异常检测装置用以附加在环境试验装置上，该环境试验装置包括：内部具有试验室的恒温恒湿槽、以与被供给的电力量相应的加热量对该试验室内进行加热的加热装置、以与被供给的电力量相应的加湿量对该试验室内进行加湿的加湿装置、以及使制冷剂循环进行制冷循环来对该试验室内进行冷却的制冷装置。

也就是说，第一方面的发明的特征在于：该异常检测装置包括控制部，该控制部接收表示已供给加热装置的电力量的加热电力值、和表示已供给加湿装置的电力量的加湿电力值，并且控制部构成为：对加热电力值与加热装置的规定的基准电力值、以及加湿电力值与加湿装置的规定的基准电力值分别进行比较，当加热电力值和加湿电力值中至少一电力值小于基准电力值时，输出表示制冷装置的冷却能力已下降的异常信号。

在第一方面的发明中，控制部对加热电力值与加热装置的规定的基准电力值、以及加湿电力值与加湿装置的规定的基准电力值分别进行比较。并且，当加热电力值和加湿电力值中至少一电力值小于基准电力值时，就输出表示制冷装置的冷却能力已下降的异常信号。

若设定成上述结构，则以较简单的结构就能很容易地判断出制冷装置的冷却能力已下降。具体而言，在现有环境试验装置中，使制冷装置的冷却能力一定，调节供给加热装置和加湿装置的电力量，从而使试验室内的温湿度成为设定温湿度且一定不变。为此，若在制冷装置中出现制冷剂气体泄漏、结霜等不良现象而导致冷却能力下降，则加热装置和加湿装置的能力也会与冷却能力的下降联动而下降，并且若上述能力在某一阈值以下，就将无法对试验室内的温湿度进行控制。

与此相对，在本发明中，对加热电力值及加湿电力值与规定的基准电力值进行比较，当加热电力值和加湿电力值中至少一电力值小于基准电力值时，就做出制冷装置的冷却能力已下降的判断。也就是说，判断为加热装置、加湿装置的能力已下降的这一状态起因于制冷装置中出现制冷剂气体泄漏、结霜等不良现象而导致的冷却能力下降，从而在无法控制试验室内的温湿度之前就能迅速地进行更换制冷装置的作业等。

而且，因为能够以事后安装的方式将本发明所涉及的异常检测装置后安装到现有环境试验装置上，所以无需重新购买环境试验装置，以低成本就能够检测出制冷装置的冷却能力已下降。

第二方面的发明是这样的，在第一方面的发明中，其特征在于：控制部包括接收部、稳定判断部、数据存储部及比较判断部，接收部接收：表示已在试验室内检测到的温度和湿度的检测温湿度值、表示预先设定好的试验室的设定温度和设定湿度的设定温湿度值、加热电力值、及加湿电力值，在检测温湿度值与设定温湿度值基本一致的状态持续了规定时间的情况下，稳定判断部则判断试验室内的温度和湿度处于稳定状态，当由稳定判断部判断出处于稳定状态时，数据存储部将加热装置和加湿装置在稳定状态下的稳定电力值分别存储起来，比较判断部对加热电力值与加热装置的规定的基准电力值、以及加湿电力值与加湿装置的规定的基准电力值分别进行比较判断后，输出异常信号，基准电力值是分别用存储在数据存储部中的稳定电力值与规定的异常检测系数相乘而得到的值。

在第二方面的发明中，控制部包括接收部、稳定判断部、数据存储部及比较判断部。接收部接收：表示已在试验室内检测到的温度和湿度的检测温湿度值、表示预先设定好的试验室的设定温度和设定湿度的设定温湿度值、加热电力值、及加湿电力值。稳定判断部根据检测温湿度值和设定温湿度值判断试验室内的温度和湿度是否处于稳定状态。数据存储部分别存储加热装置及加湿装置在稳定状态下的稳定电力量。比较判断部对加热电力值和加湿电力值与规定的基准电力值进行比较判断后，输出异常信号。在此，分别用存储在数据存储部中的稳定电力值与规定的异常检测系数相乘而得到的值便是基准电力值。

若设定成上述结构，则通过将加热装置和加湿装置在稳定状态下的稳定电力值与规定的异常检测系数相乘而得到的值作为基准电力值，而能进一步准确地判断出制冷装置的冷却能力已下降。

第三方面的发明涉及一种环境试验装置，其特征在于：所述环境试验装置包括：第一或第二方面的发明所述的异常检测装置、内部具有试验室的恒温恒湿槽、以与被供给的电力量相应的加热量对试验室内进行加热的加热装置、以与被供给的电力量相应的加湿量对试验室内进行加湿的加湿装置、使制冷剂循环进行制冷循环来对试验室内进行冷却的制冷装置、以及当异常检测装置输出异常信号时进行规定的报警动作的报警装置。

在第三方面的发明中，若异常检测装置输出异常信号，就由报警装置进行规定的报警动作。若设定成上述结构，就能借助报警动作很容易地判断出制冷装置的冷却能力已下降。报警装置例如由报警器、信号灯构成，通过让报警器报警或者点亮信号灯，而能够向操作人员发出冷却能力已下降的警报。而且，作为报警动作的其它形式也可以是这样的，即：将表示冷却能力已下降的信息显示于显示器，或者通过网线显示于远处的外部监视器以通知管理者。

－发明的效果－

根据本发明，仅对加热电力值及加湿电力值与规定的基准电力值进行比较，就能很容易地判断出制冷装置的冷却能力已下降，从而在无法控制试验室内的温湿度之前，便能迅速地进行更换制冷装置的作业等。

而且，因为能够以事后安装的方式将本发明所涉及的异常检测装置后安装到现有环境试验装置上，所以无需重新购买环境试验装置，以低成本就能检测出制冷装置的冷却能力已下降。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式所涉及的环境试验装置中恒温恒湿槽的结构的立体图。

图2是示出环境试验装置中恒温恒湿槽的试验室内的结构的立体图。

图3是示出环境试验装置的简要结构的侧面剖视图。

图4是示出环境试验装置中恒温恒湿槽的内部结构的功能框图。

图5是示出异常检测装置的内部结构的功能框图。

图6是示出异常检测装置的工作步骤的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，对以下优选实施方式的说明在本质上仅为举例说明而已，并没有对本发明、本发明的应用对象或本发明的用途加以限制的意图。

图1是示出本实施方式所涉及的环境试验装置中恒温恒湿槽的结构的立体图。如图1所示，恒温恒湿槽11(空腔)用于例如医药产品等的稳定性试验，为此就要使试验室S内的温度和湿度稳定地维持在预先设定好的范围内。

恒温恒湿槽11的外形呈近似长方体状，门12安装在恒温恒湿槽11的前表面上，该门12自该前表面的上端到达中央部位，可打开、关闭。用于设定成为控制目标的温度和湿度等的操作盘51和显示设定值等的显示器52沿上下方向排列着设置在门12的前表面上。

如图2所示，将恒温恒湿槽11的门12打开后，形成在恒温恒湿槽11内部的近似长方体形状的试验室S就会敞开，由此而能够将试验品55放入试验室S内或者将已放入试验室S内的试验品55取出。

图3是示出环境试验装置的简要结构的侧面剖视图。如图3所示，格子状空气吹出口13a开在试验室S内靠里一侧的分隔壁13的上部，温度和湿度已由空调装置20调节了的调节空气由送风扇24供到试验室S内。该调节空气在试验室S内流通后，从分隔壁13下部的空气吸入口13b循环到空调装置20一侧。

此外，在本实施方式中，对空气吹出口13a开在试验室S内靠里一侧的分隔壁13上部，且空气吸入口13b开在试验室S内靠里一侧的分隔壁13下部的情况做了说明，不过这终归仅为一个示例而已，空气吹出口13a和空气吸入口13b的敞开位置可以适当地设定。

两张搁板14上下排列着设置在试验室S内，试验品55放在各搁板14上。此外，搁板14的张数及其设置状况并不局限于该形态，能够适当地加以设定。

在恒温恒湿槽11的空气吹出口13a处设置有温湿度传感器16，根据温湿度传感器16的测量值测定从空气吹出口13a吹出的空气的温度、相对湿度以及绝对湿度。此外，温湿度传感器16的设置位置并不限于空气吹出口13a附近，将它设置在空气吸入口附近也是可以的。来自温湿度传感器16的测量信号被送往设置在恒温恒湿槽11下部的主体控制器30。主体控制器30根据温湿度传感器16的测量值对空调装置20进行控制，以使试验室S内的温度和湿度达到预先设定好的状态。

空调装置20按照从主体控制器30输出的控制信号，对经空气吹出口13a供到试验室S内的调节空气的温度、湿度、流量等进行适当的调节。空调装置20包括加湿装置21、制冷装置22、加热装置23及送风扇24。

加湿装置21包括加热器21a和贮存加湿用水的接水盘21b。加热器21a以与被供给的电力量相应的加热量对加湿用水进行加热。水从设置在试验室S外部的未图示的供水箱供到接水盘21b。并且，加湿装置21根据从主体控制器30输出的控制信号，进行利用加热器21a让贮存在接水盘21b中的水蒸发而将空气加湿到设定湿度的动作。由此，加湿装置21以与被供给的电力量相应的加湿量对试验室S内进行加湿。

制冷装置22包括使制冷剂循环来进行制冷循环的制冷剂回路，并且根据从主体控制器30输出的控制信号，进行让所循环的空气下降到由设定温度和设定湿度计算出来的露点温度的动作。这样来确保在设定温度和设定湿度下所需要的水量。

加热装置23根据从主体控制器30输出的控制信号，进行使由制冷装置22冷却了的空气上升到设定温度的动作。由此，加热装置23就以与被供给的电力量相应的加热量对试验室S内进行加热。

送风扇24工作，使得由加湿装置21、制冷装置22、加热装置23调节了的调节空气在试验室S内循环。这样一来，借助送风扇24让试验室S内的空气循环，并根据需要分别让加湿装置21、制冷装置22、加热装置23工作，利用温湿度传感器16检测出试验室S内的温湿度后进行反馈控制，由此而使试验室S内的温度和湿度稳定地维持在预先设定好的范围内。

图4是示出环境试验装置中恒温恒湿槽的内部结构的功能框图。如图4所示，主体控制器30具有：接收表示由温湿度传感器16检测到的温度和湿度的检测温湿度值的接收部31、和存储由接收部31接收到的信号的数据存储部32。

主体控制器30具有温湿度设定部33和运算部34。该温湿度设定部33根据来自用于对成为控制目标的温度和湿度进行设定等的操作盘51的操作信号对试验室S内的温度和湿度的控制目标值即设定温湿度值进行设定。该运算部34接收来自温湿度设定部33和数据存储部32的信号，如后所述进行用于控制空调装置20的各种运算。运算结果根据需要由设置在恒温恒湿槽11的门12上的显示器52显示。并且，设定温湿度值被存储在数据存储部32中。

运算部34算出来自温湿度传感器16的温度和湿度的测量值与设定值之差，生成补正值。判断部35判断温湿度传感器16的测量值和设定值之差。作为对操作人员发出警告的报警装置的信号灯53和报警器54根据此时的判断结果而启动。

主体控制器30具有计算对空调装置20进行控制的调节量的控制调节量运算部36。控制调节量运算部36根据来自判断部35的判断结果控制空调装置20。此时，表示供给加热装置23和加湿装置21的电力量的加热电力值和加湿电力值被送往并存储在数据存储部32。

主体控制器30具有I/O部37，该I/O部37与异常检测装置40及外部监视器60之间进行通信。主体控制器30对控制程序(软件)进行更新，以便能够根据异常检测装置40输出的异常信号进行报警动作。外部监视器60用以让远处的管理者监视环境试验装置10的运转状况，并通过网线与I/O部37连接。

图5是示出异常检测装置的内部结构的功能框图。如图5所示，异常检测装置40由与主体控制器30和外部监视器60进行通信的控制部41构成。

控制部41包括I/O部42、接收部43、数据存储部44、稳定判断部45及比较判断部46。I/O部42与主体控制器30的I/O部37及外部监视器60连接。接收部43接收存储在主体控制器30的数据存储部32中的各种数据。在此，各种数据包含：表示已由温湿度传感器16检测到的试验室S的温度和湿度的检测温湿度值、表示由操作盘51预先设定好的试验室S的设定温度和设定湿度的设定温湿度值、表示供给加热装置23的电力量的加热电力值、以及表示供给加湿装置21的电力量的加湿电力值。

数据存储部44存储已由接收部43接收到的各种数据。在检测温湿度值与设定温湿度值基本一致的状态持续了规定时间的情况下，稳定判断部45则判断试验室S内的温度和湿度处于稳定状态。

当由稳定判断部45判断出处于稳定状态时，此时加热装置23的加热电力值和加湿装置21的加湿电力值就作为稳定电力值存储在数据存储部44中。

比较判断部46对加热装置23的加热电力值及加湿装置21的加湿电力值与规定的基准电力值分别进行比较，当加热电力值和加湿电力值中至少一电力值小于基准电力值时，就输出表示制冷装置22的冷却能力已下降的异常信号。在此，基准电力值是分别用存储在数据存储部44中的加热装置23和加湿装置21的稳定电力值与规定的异常检测系数相乘而得到的值。

当异常检测装置40的比较判断部46输出异常信号时，异常信号便经由I/O部42输入到主体控制器30和外部监视器60中。主体控制器30根据异常信号让信号灯53、报警器54工作进行对操作人员发出警报的报警动作。此外，作为报警动作也可以是这样的，即：将表示制冷装置22的冷却能力已下降的信息显示于显示器52，或者通过网线显示于远处的外部监视器60以通知管理者。

－运转方法－

接下来，对环境试验装置10的运转方法进行说明。打开恒温恒湿槽11的门12，将成为环境试验对象的试验品55放在设置于试验室S内的搁板14上。

试验室S内的温度和湿度的控制目标值即设定温湿度值从设在门12的前表面上的操作盘51输入。此时，操作人员能看着显示器52所显示的控制目标值确认操作是否正确。设定温湿度值被存储在数据存储部32中。

在环境试验装置10的运转过程中，温度和湿度已由空调装置20调节了的调节空气从空气吹出口13a吹到试验室S内。具体而言，在空调装置20中，使制冷装置22的冷却能力一定，对供给加热装置23和加湿装置21的电力量进行调节。表示供给加热装置23和加湿装置21的电力量的加热电力值和加湿电力值存储在数据存储部32中。

空气从设置在试验室S内靠里一侧的壁面下部的空气吸入口供往空调装置20。这样，一边让空气在试验室S内和空调装置20之间循环，一边将温度和湿度在空调装置20中被调节了的调节空气供向试验室S内，由此按这样的方式进行运转，使得试验室S内的温度和湿度成为所输入的控制目标值即设定温度和设定湿度。

由设置在试验室S内的空气吹出口13a附近的温湿度传感器16检测到的检测温湿度值经主体控制器30的接收部31存储在数据存储部32中。能够以规定的周期往该数据存储部32中存储数据。

接下来，参照图6的流程图说明异常检测装置40的工作步骤。如图6所示，在步骤S101中，经由I/O部42接收存储在主体控制器30的数据存储部32中的检测温湿度值、设定温湿度值、加热电力值及加湿电力值后进入步骤S102。在下文中，用DHr表示加热电力值，用WHr表示加湿电力值。

在步骤S102中，由稳定判断部45判断试验室S内的温度和湿度是否处于稳定状态。具体而言，在检测温湿度值与设定温湿度值基本一致的状态持续了规定时间的情况下，则判断为试验室S内的温度和湿度处于稳定状态。当步骤S102的判断结果为“是”时就进入步骤S103。当步骤S102的判断结果为“否”时，就进行待机直到达到稳定状态为止。

在步骤S103中，将加热装置23和加湿装置21在稳定状态下的稳定电力值存储到数据存储部44后，进入步骤S104。具体而言，用DHa表示加热装置23的稳定电力值，用WHa表示加湿装置21的稳定电力值，以DHa＝DHr、WHa＝WHr的方式将稳定电力值存储起来。

在步骤S104中，比较判断部46对加热电力值与加热装置23的规定的基准电力值、及加湿电力值与加湿装置21的规定的基准电力值分别进行比较，判断加热电力值和加湿电力值中至少一电力值是否小于基准电力值。

具体而言，加热装置23的基准电力值是用加热装置23的稳定电力值DHa乘以异常检测系数Kd而得到的值。加湿装置21的基准电力值是用加湿装置21的稳定电力值WHa乘以异常检测系数Kw而得到的值。在此，异常检测系数Kd、Kw是满足0＜Kd＜1、0＜Kw＜1的值，例如，Kd、Kw＝0.5。

并且，比较判断部46判断是否满足DHr＜DHa×Kd、WHr＜WHa×Kw的条件中的至少一个条件。当步骤S104的判断结果为“是”时，则判断为制冷装置22的冷却能力正在下降，从而进入步骤S105。当步骤S104的判断结果为“否”时，就进行待机直到满足条件为止。

在步骤S105中，输出表示制冷装置22的冷却能力已下降的异常信号后，结束处理。从异常检测装置40的比较判断部46输出的异常信号经由I/O部42被送到环境试验装置10的主体控制器30和外部监视器60。

主体控制器30根据异常信号，让信号灯53、报警器54工作进行对操作人员发出警报的报警动作。此外，也可以是这样的，即：将表示制冷装置22的冷却能力已下降的信息显示于显示器52，或者通过网线显示于远处的外部监视器60以通知管理者。

如上所述，在本实施方式所涉及的异常检测装置40中，对供给加热装置23的加热电力值及供给加湿装置21的加湿电力值与根据加热装置23及加湿装置21处于稳定状态时的稳定电力量得到的基准电力值进行比较。并且，当加热电力值和加湿电力值中至少一电力值小于基准电力值时，就输出表示制冷装置22的冷却能力已下降的异常信号，因而很容易就能够判断出制冷装置22的冷却能力已下降，从而能够迅速地进行更换制冷装置22的作业等。

因为能够以事后安装的方式将本实施方式所涉及的异常检测装置40后安装到现有环境试验装置10上，所以无需重新购买环境试验装置10，以低成本就能检测出制冷装置22的冷却能力已下降。

(其它实施方式)

上述实施方式还可以采用以下结构。

在本实施方式中，对异常检测装置40是与主体控制器30分开的独立装置且能以事后安装的方式后安装到现有环境试验装置10上的情况做了说明，不过也可以使异常检测装置40的控制部41的功能内藏于主体控制器30中。

在本实施方式中，对包括内部具有试验室S的恒温恒湿槽11的结构做了说明，但是对试验室S的大小并没有特别限定。也就是说，包括下述恒温恒湿室的结构也包含在内，该恒温恒湿室具有作为其大小可保证作业人员进出的房间的试验室S。

－产业实用性－

综上所述，本发明能够收到以较简单的结构就能很容易地判断出制冷装置的冷却能力已下降的这一实用性很高的效果，因而极为有用且具有很高的产业实用性。

－符号说明－

10 环境试验装置

11 恒温恒湿槽

21 加湿装置

22 制冷装置

23 加热装置

40 异常检测装置

41 控制部

43 接收部

44 数据存储部

45 稳定判断部

46 比较判断部

53 信号灯(报警装置)

54 报警器(报警装置)

60 外部监视器(报警装置)

S 试验室

Claims (2)

1.一种异常检测装置，其用以附加在环境试验装置上，该环境试验装置包括：内部具有试验室的恒温恒湿槽、以与被供给的电力量相应的加热量对该试验室内进行加热的加热装置、以与被供给的电力量相应的加湿量对该试验室内进行加湿的加湿装置、以及使制冷剂循环进行制冷循环来对该试验室内进行冷却的制冷装置，其特征在于:

该异常检测装置包括控制部，该控制部接收表示已供给所述加热装置的电力量的加热电力值、和表示已供给所述加湿装置的电力量的加湿电力值，

所述控制部构成为：对所述加热电力值与该加热装置的规定的基准电力值、以及所述加湿电力值与该加湿装置的规定的基准电力值分别进行比较，当该加热电力值和该加湿电力值中至少一电力值小于该基准电力值时，输出表示所述制冷装置的冷却能力已下降的异常信号，

所述控制部包括接收部、稳定判断部、数据存储部及比较判断部，

所述接收部接收：表示已在所述试验室内检测到的温度和湿度的检测温湿度值、表示预先设定好的该试验室的设定温度和设定湿度的设定温湿度值、所述加热电力值、及所述加湿电力值，

在所述检测温湿度值与所述设定温湿度值基本一致的状态持续了规定时间的情况下，所述稳定判断部则判断所述试验室内的温度和湿度处于稳定状态，

当由所述稳定判断部判断出处于稳定状态时，所述数据存储部将所述加热装置和所述加湿装置在该稳定状态下的稳定电力值分别存储起来，

所述比较判断部对所述加热电力值与所述加热装置的规定的基准电力值、以及所述加湿电力值与所述加湿装置的规定的基准电力值分别进行比较判断后，输出所述异常信号，

所述基准电力值是分别用存储在所述数据存储部中的所述稳定电力值与规定的异常检测系数Kd、Kw相乘而得到的值，异常检测系数Kd、Kw是满足0＜Kd＜1、0＜Kw＜1的值。

2.一种环境试验装置，其特征在于：

所述环境试验装置包括：

权利要求1所述的异常检测装置、

内部具有试验室的恒温恒湿槽、

以与被供给的电力量相应的加热量对所述试验室内进行加热的加热装置、

以与被供给的电力量相应的加湿量对所述试验室内进行加湿的加湿装置、

使制冷剂循环进行制冷循环来对所述试验室内进行冷却的制冷装置、以及

当所述异常检测装置输出异常信号时进行规定的报警动作的报警装置。