DE102021104373A1

DE102021104373A1 - Umgebungserzeugungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102021104373A1
Application number: DE102021104373.5A
Authority: DE
Inventors: Masaaki Ishida
Original assignee: Espec Corp
Current assignee: Espec Corp
Priority date: 2020-02-26
Filing date: 2021-02-24
Publication date: 2021-08-26
Also published as: CN113311888A; CN113311888B; JP2023073406A

Abstract

Es wird eine Umgebungserzeugungsvorrichtung bereitgestellt, die eine Temperaturverteilung in einem Innenraum einer Umgebungserzeugungskammer zur Aufnahme eines Objekts präzise steuern kann. Eine Umgebungstestvorrichtung (1) umfasst: eine Prüfkammer (3) zum Aufnehmen eines Prüfobjekts (6); eine Klimatisierungskammer (4), die mit der Prüfkammer (3) in Verbindung steht; einen Kühler (11) und einen Hauptheizer (12) zum jeweiligen Erzeugen einer klimatisierten Luft durch Einstellen einer Temperatur einer Luft, die von einer ersten Wand (7), die die Prüfkammer (3) definiert, in die Klimatisierungskammer (4) geströmt ist und eine Vielzahl von Gebläsen (13), die in einer Vielzahl von Richtungen an einer zweiten Wand (9) angeordnet sind, die die Prüfkammer (3) definiert und der ersten Wand (7) zugewandt ist, um die klimatisierte Luft von der Klimatisierungskammer (4) in die Prüfkammer (3) in einer Richtung von der zweiten Wand (9) zu der ersten Wand (7) zu blasen; und eine Steuereinrichtung (30) zum individuellen Steuern einer Drehgeschwindigkeit jedes der Gebläse (13).

Description

Gebiet der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Umgebung und insbesondere auf eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Umgebung, die eine Temperaturverteilung in einem Innenraum einer Kammer zur Erzeugung einer Umgebung zur Aufnahme eines Objekts präzise steuern kann.
Technischer Hintergrund
Ein Umgebungstest ist als Test zur Bewertung der Leistung oder dergleichen eines Testobjekts, wie z. B. einer elektronischen Komponente, bekannt. Bei der Umgebungsprüfung wird die Leistung oder ähnliches des Prüfobjekts bewertet, indem eine Umgebungsbelastung auf der Grundlage von z. B. einer Temperatur auf das in der Prüfkammer untergebrachte Prüfobjekt angewendet wird. Außerdem ist ein Umgebungsprüfgerät als Vorrichtung zur Durchführung des Umgebungstests bekannt. Eine solche Umgebungstestvorrichtung gemäß dem Stand der Technik umfasst: eine Testkammer, die von einem Gehäuse mit einer thermischen Isolierung umschlossen ist; eine Klimatisierungskammer, die mit der Testkammer in Verbindung steht; eine Klimaanlage mit einem Heizer und einem Kühler, die in der Klimatisierungskammer angeordnet sind; und ein Gebläse zum Blasen einer klimatisierten Luft, die von der Klimaanlage erzeugt wird, von einem Luftstromdurchgang der Klimatisierungskammer in die Testkammer. Ein einzelner Ventilator dient als Gebläse und ist näher an einer die Prüfkammer begrenzenden Seitenwand angeordnet.
Außerdem offenbart die japanische Patentveröffentlichung Nr. 5969968 eine Umgebungsprüfvorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Klimaanlage, die in einem Temperatureinstellabschnitt vorgesehen ist, der sich an einem oberen Teil einer Prüfkammer befindet; zwei Zentrifugalventilatoren, die in einer Links-Rechts-Richtung in dem Temperatureinstellabschnitt nebeneinander liegen; und eine Vielzahl von Temperatursensoren zum Erfassen einer Temperaturverteilung in der Prüfkammer. Eine erste Trennwand, die die Prüfkammer von einem Luftströmungskanal trennt, der sich vom Temperatureinstellabschnitt nach unten erstreckt, ist mit einer Vielzahl von Belüftungsöffnungen versehen, die in vertikaler und horizontaler Richtung angeordnet sind. In ähnlicher Weise ist eine zweite Trennwand, die der ersten Trennwand zugewandt ist und die Prüfkammer von einem Auslasskanal trennt, der sich von dem Temperatureinstellabschnitt nach unten erstreckt, mit einer Vielzahl von Entlüftungslöchern ausgebildet, die in vertikaler und horizontaler Richtung angeordnet sind. Die von den einzelnen Radialventilatoren eingeblasene konditionierte Luft strömt durch den Luftströmungskanal, wird vom Temperatureinstellabschnitt nach unten geführt und durch die Lüftungsöffnungen der ersten Trennwand in die Prüfkammer eingeblasen. Die eingeströmte konditionierte Luft strömt durch die Prüfkammer, wird anschließend durch die Lüftungsöffnungen der zweiten Trennwand in den Ausblaskanal geleitet und schließlich durch den Ausblaskanal nach oben in den Temperierbereich geführt. Das Umgebungsprüfgerät ist so konfiguriert, dass es die Durchflussrate der Luft von jedem der beiden Zentrifugalventilatoren individuell steuert, so dass die Temperaturverteilung in der Prüfkammer gleichmäßig ist, indem es die konditionierte Luft auf der Grundlage der Erfassungsergebnisse der Temperatursensoren konzentriert zu einem Bereich mit einer großen Temperaturdifferenz in einem Innenraum der Prüfkammer befördert.
In der Umgebungsprüfvorrichtung nach dem Stand der Technik befindet sich das einzelne Gebläse an einem im Wesentlichen mittleren Abschnitt der Seitenwand. Daher ist die Strömungsrate der Luft, die zu einem peripheren Teil des Innenraums der Prüfkammer gefördert wird, relativ kleiner als die Strömungsrate der Luft, die zum mittleren Teil des Innenraums gefördert wird. Dadurch kann ein Temperaturunterschied zwischen dem peripheren Teil und dem mittleren Teil im Innenraum der Prüfkammer entstehen. Darüber hinaus kann es in einem Fall, in dem die Prüfkammer eine Vielzahl von in einer Reihenfolge angeordneten Prüfobjekten aufnimmt, für die vom Gebläse eingeblasene konditionierte Luft schwierig sein, das Prüfobjekt an einer stromabwärts gelegenen Position zu erreichen, weil es durch das Prüfobjekt an einer stromaufwärts gelegenen Position behindert wird. In diesem Fall kommt es zu einer Temperaturdifferenz zwischen der stromaufwärts gelegenen Position und der stromabwärts gelegenen Position im Luftstromkanal im Innenraum der Prüfkammer. Wie oben beschrieben, verursachen verschiedene Faktoren in einigen Fällen einen unbeabsichtigten Unterschied in der Temperaturverteilung im Innenraum der Prüfkammer in der Umgebungsprüfvorrichtung gemäß dem Stand der Technik.
Das in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 5969968 offenbarte Umgebungsprüfgerät kann die Durchflussrate zwischen einem Bereich in der linken Hälfte und einem Bereich in der rechten Hälfte der Prüfkammer unterscheiden, indem es die Durchflussrate der Luft von jedem der beiden benachbarten Zentrifugalventilatoren in der Links-Rechts-Richtung individuell reguliert. So wird z.B. der Luftdurchsatz im linken Halbraum und im rechten Halbraum jeweils entsprechend der Erhöhung des Luftdurchsatzes des linken Radialventilators erhöht. In ähnlicher Weise wird der Luftdurchsatz im rechten Halbraum entsprechend einer Verringerung des Luftdurchsatzes des rechten Radialgebläses verringert. Mit anderen Worten, eine Durchflussregelung, bei der die Durchflussrate nur an einem Teil des Bereichs der linken Hälfte und des Bereichs der rechten Hälfte erhöht oder verringert wird, ist nicht möglich. Daher gelingt es dem in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 5969968 offenbarten Umgebungsprüfgerät gelegentlich nicht, die Temperaturverteilung im Innenraum der Prüfkammer präzise zu steuern.
Zusätzlich zielt das in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 5969968 offenbarte Umgebungsprüfgerät darauf ab, die Temperaturverteilung im Innenraum der Prüfkammer so zu steuern, dass sie gleichmäßig ist. Die gleichmäßige Temperaturverteilung ist jedoch nicht immer optimal, je nach Inhalt eines Prüfprozesses des Umgebungstests. Dementsprechend gab es eine Nachfrage nach einer etablierten Möglichkeit, eine gewünschte Temperaturverteilung so herzustellen, dass eine ungleichmäßige Temperaturverteilung in Abhängigkeit vom Inhalt des Prüfprozesses abgedeckt wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Umgebungserzeugungsvorrichtung bereitzustellen, die eine Temperaturverteilung in einem Innenraum einer Umgebungserzeugungskammer zur Aufnahme eines Objekts präzise steuern kann.
Eine Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Umgebungserzeugungskammer zum Aufnehmen eines Objekts; eine Klimatisierungskammer, die mit der Umgebungserzeugungskammer in Verbindung steht; eine erste Klimaanlage zum Erzeugen einer klimatisierten Luft durch Einstellen einer Temperatur einer Luft, die von einer ersten Wand, die die Umgebungserzeugungskammer definiert, in die Klimatisierungskammer geströmt ist; eine Vielzahl von Ventilatoren, die in einer Vielzahl von Richtungen an einer zweiten Wand, die die Umgebungserzeugungskammer definiert, angeordnet sind und der ersten Wand zugewandt sind, um die klimatisierte Luft von der Klimatisierungskammer in die Umgebungserzeugungskammer in einer Richtung von der zweiten Wand zu der ersten Wand zu blasen; und eine Steuerung zum individuellen Steuern einer Rotationsgeschwindigkeit von jedem der Ventilatoren.
Eine Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Umgebungserzeugungskammer zum Aufnehmen eines Objekts; eine Klimatisierungskammer, die mit der Umgebungserzeugungskammer in Verbindung steht; eine Klimaanlage zum Erzeugen einer klimatisierten Luft durch Einstellen einer Temperatur einer Luft, die von einer ersten Wand, die die Umgebungserzeugungskammer definiert, in die Klimatisierungskammer geströmt ist; eine Vielzahl von Lüftern, die an einer zweiten Wand angeordnet sind, die die Umgebungserzeugungskammer definiert und der ersten Wand zugewandt sind, um die klimatisierte Luft von der Klimatisierungskammer in die Umgebungserzeugungskammer in einer Richtung von der zweiten Wand zu der ersten Wand zu blasen; und eine Steuerung, die so konfiguriert ist, dass sie eine Drehgeschwindigkeit jedes der Lüfter individuell steuert, um eine ungleichmäßige Temperaturverteilung in der Umgebungserzeugungskammer in Übereinstimmung mit einer Änderung in einem Umgebungserzeugungsprozess der Erzeugung einer vorbestimmten Umgebung in der Umgebungserzeugungskammer zu erzeugen.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht, die eine Konfiguration einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Umgebung zeigt.
2 ist eine schematische Ansicht, die die Anordnung einer Vielzahl von Lüftern zeigt.
3 ist eine schematische Ansicht, die ein Anordnungsauslegung mehrerer Unterheizungen zeigt.
4 ist eine schematische Ansicht, die eine Anordnung mehrerer Gleichstrommotoren zeigt.
5 ist eine schematische Ansicht, die ein Anordnungsauslegung einer Vielzahl von Temperatursensoren zeigt.
6 ist eine schematische Ansicht, die ein Anordnungsauslegung einer Vielzahl von Temperatursensoren zeigt.
7 zeigt einen Controller, der in der Umgebungsprüfvorrichtung enthalten ist.
8 ist ein Flussdiagramm, das eine Art der Steuerung des Umgebungsprüfgeräts durch den Controller zeigt.
9 zeigt einen Ausschnitt aus einem beispielhaften Temperaturzyklus, der mit dem Umgebungsprüfgerät ermittelt wurde.
10 ist eine schematische Ansicht eines modifizierten Anordnungsauslegung mehrerer Ventilatoren.
11 ist eine schematische Ansicht eines weiteren modifizierten Anordnungsauslegung einer Vielzahl von Lüftern.
12 ist eine schematische Ansicht, die eine Konfiguration einer Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß einer Modifikation zeigt.
13 ist eine schematische Ansicht, die eine Konfiguration einer Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß einer anderen Modifikation zeigt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Ein Element, das in verschiedenen Zeichnungen mit demselben Bezugszeichen bezeichnet ist, wird als dasselbe oder als das relevante Element definiert.
<Konfiguration des Umgebungsprüfgerätes 1>
1 ist eine schematische Ansicht, die eine Konfiguration einer Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Umgebungserzeugungsvorrichtung als Umgebungstestvorrichtung 1 konfiguriert, um eine Leistung oder ähnliches eines Testobjekts 6 zu bewerten, das ein zu testender Gegenstand ist, indem eine vorbestimmte Temperaturbelastung auf das Testobjekt 6 angewendet wird. Das Umgebungsprüfgerät 1 kann jedoch auch als Temperatur- und Feuchtigkeitskammer dienen, die zusätzlich einen Befeuchter enthält, um eine vorbestimmte Feuchtigkeitsbelastung sowie die vorbestimmte Temperaturbelastung auf das Prüfobjekt 6 anzuwenden. Das Umgebungsprüfgerät 1 kann auch als Einbrennprüfgerät zum Aussortieren eines früheren Defekts dienen, indem das Prüfobjekt 6 mit der vorgegebenen Temperaturspannung und einer vorgegebenen Spannungsspannung beaufschlagt wird. Das Testobjekt 6 ist z.B. ein elektronisches Bauteil wie eine Leiterplatte. In der folgenden Beschreibung werden Richtungen durch ein rechtwinkliges Koordinatensystem mit einer X-Achse, die sich horizontal erstreckt, einer Y-Achse, die sich vertikal erstreckt, und einer Z-Achse, die sowohl zur X-Achse als auch zur Y-Achse orthogonal ist, wie in 1 gezeigt, definiert. Das in 1 dargestellte rechtwinklige Koordinatensystem enthält außerdem eine W-Achse, die sich in einer Richtung erstreckt, die der Erstreckungsrichtung der X-Achse entgegengesetzt ist.
Das Umgebungsprüfgerät 1 umfasst eine Prüfkammer 3 (eine umgebungserzeugende bzw. eine Umgebung erzeugende Kammer) und eine Klimakammer 4, die jeweils von einem Gehäuse 2 mit einer thermischen Isolierung umschlossen sind. Die Prüfkammer 3 hat eine erste Wand 7 und eine zweite Wand 9, die einander gegenüberliegen. Die Klimatisierungskammer 4 hat einen ersten Raumabschnitt 41, der durch die erste Wand 7 und eine Innenfläche 2A des Gehäuses 2 definiert ist, einen zweiten Raumabschnitt 42, der durch die zweite Wand 9 und eine Innenfläche 2B des Gehäuses 2 definiert ist, und einen Verbindungsraumabschnitt 43, der den ersten Raumabschnitt 41 und den zweiten Raumabschnitt 42 miteinander verbindet. Die erste Wand 7 ist mit einer Vielzahl von Entlüftungslöchern 8 ausgebildet, und die zweite Wand 9 ist mit einer Vielzahl von Entlüftungslöchern 10 ausgebildet. Die Prüfkammer 3 und die Klimakammer 4 stehen über die Lüftungsöffnungen 8, 10 miteinander in Verbindung. Die erste Wand 7 mit den Entlüftungslöchern 8 kann ausschließbar sein. In diesem Fall dient die Innenfläche 2A des Gehäuses 2 als erste Wand der Prüfkammer 3. Außerdem kann die erste Wand 7 bzw. die Innenfläche 2A eine Innenfläche einer Tür sein, die einen Zugang von außen in die Prüfkammer 3 ermöglicht. In diesem Fall dient die Innenfläche der Tür als erste Wand der Prüfkammer 3.
Die Prüfkammer 3 ist im Inneren mit einem Regalbrett 5 versehen. Das Regalbrett 5 hat die Form eines Gitters, das aus stabförmigen Elementen in einem Kreuzmuster besteht. Der Prüfling 6 ist auf dem Regalbrett 5 angeordnet. Das Beispiel in 1 zeigt eine Vielzahl von Regalbrettern 5, die in mehreren Etagen in der Prüfkammer 3 angeordnet sind, und eine Vielzahl von Prüfobjekten 6, die auf jedem der Regalbretter 5 angeordnet sind. Auf diese Weise wird die Vielzahl der Prüfobjekte 6 in einem mittleren Teil des Innenraums der Prüfkammer 3 untergebracht. Es reicht jedoch aus, mindestens eine Ebene des Regalbretts 5 in der Prüfkammer 3 und mindestens ein Prüfobjekt 6 auf dem Regalbrett 5 vorzusehen.
Der Anschlussraumabschnitt 43 der Klimakammer 4 umfasst einen Kühler 11, der als Kühleinrichtung dient, und einen Haupterhitzer 12, der als Heizeinrichtung dient. Sowohl der Kühler 11 als auch der Haupterhitzer 12 dienen als erste Klimaanlage zur Erzeugung von klimatisierter Luft, die auf eine gewünschte Temperatur eingestellt wird, indem die Luft, die aus der Prüfkammer 3 durch die Lüftungsöffnungen 8 der ersten Wand 7 in die Klimakammer 4 geströmt ist, gekühlt oder erhitzt wird. Ein Regler 30, der später beschrieben wird, steuert die Konditionierungstemperatur des Kühlers 11 und des Haupterhitzers 12.
Weiterhin ist die Prüfkammer 3 mit einer Vielzahl von Temperatursensoren 17, 18 versehen, die später im Inneren beschrieben werden.
Eine Vielzahl von Lüftern 13 ist an der zweiten Wand 9 der Prüfkammer 3 angeordnet. Jeder der Lüfter 13 ist als Axiallüfter ausgebildet, der einen Gleichstrommotor 14 mit einer Drehwelle 15 und eine Vielzahl von Schaufeln aufweist, die fest an einem vorderen Ende der Drehwelle 15 angebracht sind. Der Gleichstrommotor 14 befindet sich außerhalb des Gehäuses 2. Die Drehwelle 15 durchdringt die Außenwand des Gehäuses 2 und erstreckt sich in Richtung der Prüfkammer 3 in W-Richtung in die Klimakammer 4. Das vordere Ende der Drehwelle 15 ist konzentrisch zu den Lüftungsöffnungen 10. Die Schaufeln des Lüfters 13 sind in der gleichen Ebene wie die Lüftungsöffnungen 10 angeordnet. Nachdem der Gleichstrommotor 14 angetrieben wurde, um den Lüfter 13 zu drehen, bläst der rotierende Lüfter 13 die konditionierte Luft aus der Klimakammer 4 durch die Lüftungsöffnungen 10 der zweiten Wand 9 in die Prüfkammer 3. Die Flügel des Lüfters 13 drehen sich in einer Y-Z-Ebene. Somit bewegt sich die konditionierte Luft, die vom Gebläse 13 in die Prüfkammer 3 geblasen wurde, im Wesentlichen in W-Richtung, wie durch die dicken geraden Pfeile in 1 angedeutet, um durch die Prüfkammer 3 zu strömen, und wird danach durch die Lüftungsöffnungen 8 der ersten Wand 7 in die Klimakammer 4 abgeleitet.
2 ist eine schematische Ansicht einer Anordnung der Mehrzahl von Lüftern 13 und entspricht einer Draufsicht entlang der Linie II-II und in X-Richtung gesehen in 1. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Umgebungsprüfvorrichtung 1 insgesamt neun Lüfter 131 bis 139, die sich aus der Anordnung von jeweils drei Lüftern 13 in Y-Richtung und Z-Richtung in einem Abstand zueinander in einer Matrix von drei Reihen × drei Spalten ergeben. Die Lüfter 131 bis 139 sind über einen gesamten Bereich der zweiten Wand 9 verteilt, einschließlich eines zentralen Abschnitts und eines peripheren Abschnitts davon. Die Steuerung 30, die später beschrieben wird, steuert individuell eine Drehzahl jedes der Lüfter 131 bis 139.
Die zweite Wand 9 ist mit der gleichen Anzahl von Lüftungslöchern 10 ausgebildet, die in der gleichen Anordnung wie die Lüfter 13 angeordnet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind insgesamt neun Entlüftungsbohrungen 101 bis 109, die jeweils eine Kreisform aufweisen, in einer Matrix von drei Reihen × drei Spalten angeordnet. Jede der Entlüftungsbohrungen 101 bis 109 ist so angeordnet, dass ihre Kreisform konzentrisch mit der Drehwelle 15 des entsprechenden Lüfters 131 bis 139 ist.
Wie in 1 gezeigt, enthält der zweite Raumabschnitt 42 der Klimakammer 4 einen Untererhitzer 16, der in Übereinstimmung mit jedem der Ventilatoren 13 angeordnet ist. Der Untererhitzer 16 ist näher an den Schaufeln des Lüfters 13 zwischen den Schaufeln und dem Gleichstrommotor 14 angeordnet. Der Untererhitzer 16 hat eine bestimmte Form an einer bestimmten Position, um die Rotation der Drehwelle 15 des Lüfters 13 nicht zu beeinträchtigen. Der Untererhitzer 16 dient als zweites Klimagerät zur Feineinstellung der Temperatur der konditionierten Luft, die vom Gebläse 13 in die Prüfkammer 3 geblasen wird, indem die konditionierte Luft, die der Haupterhitzer 12 erzeugt hat, zusätzlich erwärmt wird.
3 ist eine schematische Ansicht, die ein Anordnungsauslegung einer Vielzahl von Unterheizungen 16 zeigt, und entspricht einer Draufsicht entlang der Linie III-III und in X-Richtung gesehen in 1. Die gleiche Anzahl von Untererhitzern 16 ist in der gleichen Anordnung wie die Ventilatoren 13 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind insgesamt neun Unterheizungen 161 bis 169 in einer Matrix von drei Zeilen × drei Spalten angeordnet. Der später zu beschreibende Regler 30 steuert individuell eine Konditionierungstemperatur jedes der Unterheizungen 161 bis 169.
4 ist eine schematische Ansicht, die ein Anordnungsauslegung einer Vielzahl von Gleichstrommotoren 14 zeigt, und entspricht einer Draufsicht entlang der Linie IV-IV und in X-Richtung gesehen in 1. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind insgesamt neun Gleichstrommotoren 141 bis 149 in einer Matrix von drei Zeilen × drei Spalten angeordnet.
Wie in 1 dargestellt, befinden sich die Temperatursensoren 17, die als erste Temperaturdetektoren dienen, näher an der ersten Wand 7 der Prüfkammer 3. Die erste Wand 7 befindet sich an einer stromabwärts gelegenen Position in einem Luftströmungsweg, der durch den Ventilator 13 für die konditionierte Luft definiert ist. Somit erfasst jeder der Temperatursensoren 17 die Temperatur der Luft an der stromabwärtigsten Position in der Prüfkammer 3.
5 ist eine schematische Ansicht, die eine Anordnung der Vielzahl von Temperatursensoren 17 zeigt, und entspricht einer Draufsicht entlang der Linie V-V und in W-Richtung gesehen in 1. Die gleiche Anzahl von Temperatursensoren 17 ist in der gleichen Anordnung wie die Ventilatoren 13 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind insgesamt neun Temperatursensoren 171 bis 179 in einer Matrix von drei Zeilen × drei Spalten angeordnet. Eine von jedem der Temperatursensoren 171 bis 179 ermittelte Temperatur wird in die später zu beschreibende Steuerung 30 eingegeben. Jeder der Temperatursensoren 171 bis 179 ist an einem Schnittpunkt in einem Rahmen 20 angeordnet, der die Form eines Gitters hat, das aus stabförmigen Elementen in einem Kreuzmuster gebildet ist. Der Rahmen 20 ist fest an einer Innenwand der Prüfkammer 3 in der Nähe der ersten Wand 7 angebracht. Zusätzlich befindet sich, wie in 1 gezeigt, jeder der Temperatursensoren 171 bis 179 an der Verlängerung der Drehwelle 15 des entsprechenden der Ventilatoren 131 bis 139.
Wie in 1 gezeigt, befinden sich die Temperatursensoren 18, die als zweite Temperaturdetektoren dienen, näher an der zweiten Wand 9 der Prüfkammer 3. Jeder der Temperatursensoren 18 befindet sich auch näher an einem der entsprechenden Lüfter 13. Die zweite Wand 9 befindet sich an einer stromaufwärts gelegenen Position im Luftstromweg, der durch den Ventilator 13 für die konditionierte Luft definiert wird. Somit erfasst jeder der Temperatursensoren 18 die Temperatur der Luft an der stromaufwärtigsten Position in der Prüfkammer 3.
6 ist eine schematische Ansicht, die eine Anordnung der Vielzahl von Temperatursensoren 18 zeigt, und entspricht einer Draufsicht entlang der Linie VI-VI und in X-Richtung gesehen in 1. Die gleiche Anzahl von Temperatursensoren 18 ist in der gleichen Anordnung wie die Ventilatoren 13 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind insgesamt neun Temperatursensoren 181 bis 189 in einer Matrix von drei Zeilen × drei Spalten angeordnet. Eine von jedem der Temperatursensoren 181 bis 189 ermittelte Temperatur wird in die Steuereinrichtung bzw. Steuerung bzw. den Controller 30 eingegeben, der später beschrieben wird. Jeder der Temperatursensoren 181 bis 189 ist an einem Schnittpunkt in einem Rahmen 21 angeordnet, der die Form eines Gitters hat, das aus stabförmigen Elementen in einem Kreuzmuster gebildet ist. Der Rahmen 21 ist fest an der Innenwand der Prüfkammer 3 in der Nähe der zweiten Wand 9 angebracht. Wie in 1 gezeigt, befindet sich jeder der Temperatursensoren 181 bis 189 an der Verlängerung der Drehwelle 15 des entsprechenden der Ventilatoren 131 bis 139.
7 zeigt den Controller 30, der in der Umgebungsprüfvorrichtung 1 enthalten ist. Ein Prozessor, wie z. B. eine CPU, der als Controller 30 dient, ist außerhalb des Gehäuses 2 angeordnet. Der Controller 30 empfängt eine Eingabe von jedem der Temperaturerfassungssignale S11 bis S19 von den Temperatursensoren 171 bis 179. Der Controller 30 empfängt außerdem jeweils einen Eingang der Temperaturerfassungssignale S21 bis S29 von den Temperatursensoren 181 bis 189. Der Controller 30 steuert den Antrieb des Kühlers 11 durch ein Ansteuersignal S3. Der Regler 30 steuert den Antrieb der Hauptheizung 12 durch ein Ansteuersignal S4. Der Regler 30 steuert individuell die Drehzahl jedes der Lüfter 131 bis 139 in einem Bereich von 0 oder höher bis zu einem Maximalwert Vmax oder niedriger, indem er individuell einen Ausgang von jedem der Gleichstrommotoren 141 bis 149 durch ein entsprechendes der Ansteuersignale S51 bis S59 steuert. Die Steuerung 30 steuert individuell die Temperatur der klimatisierten Luft, nachdem sie die Hauptheizung 12 durchlaufen hat, indem sie jede der Unterheizungen 161 bis 169 durch jedes der Ansteuersignale S61 bis S69 ansteuert und dann die klimatisierte Luft zusätzlich erwärmt. Folglich stellt jede der Unterheizungen 161 bis 169 individuell die Temperatur der klimatisierten Luft ein, die durch einen der entsprechenden Ventilatoren 131 bis 139 in die Prüfkammer 3 geblasen wird.
<Bedienung des Umgebungsprüfgerätes 1>
8 ist ein Flussdiagramm, das eine Art der Steuerung eines Umgebungsprüfgeräts 1 durch einen Controller 30 zeigt. Hier wird eine vorgegebene hohe Temperatur (z. B. 150 °C), die niedriger als eine zulässige Obergrenze Tmax ist, als Zielsolltemperatur TP definiert. Nachfolgend wird ein Vorgang beschrieben, der erforderlich ist, um eine gleichmäßige Temperaturverteilung der Zielsolltemperatur TP in einer Prüfkammer 3 herzustellen. In einem Anfangsstadium werden ein Kühler 11, ein Hauptheizer 12, Unterheizer 161 bis 169 und Lüfter 131 bis 139 angehalten, ohne angetrieben zu werden.
Zunächst beginnt die Steuerung 30 in Schritt SP101 mit dem Antrieb aller Lüfter 131 bis 139 mit einer Drehzahl eines Anfangswertes V0 (< Vmax) durch Ansteuerung von Gleichstrommotoren 141 bis 149 durch Ansteuersignale S51 bis S59 als Reaktion auf eine Eingabe eines Befehls zum Starten der Ausführung eines Umgebungstests, nachdem ein Testobjekt 6 auf einer Regalplatte 5 angeordnet ist.
Anschließend empfängt der Controller 30 in Schritt SP102 eine Eingabe von jedem der Temperaturerfassungssignale S11 bis S19 von den Temperatursensoren 171 bis 179 und der Temperaturerfassungssignale S21 bis S29 von den Temperatursensoren 181 bis 189. Dann spezifiziert die Steuerung 30 einen Maximalwert der detektierten Temperaturen T171 bis T179, die durch die Temperaturerfassungssignale S11 bis S19 repräsentiert werden, und T181 bis T189, die durch die Temperaturerfassungssignale S21 bis S29 repräsentiert werden, und bestimmt, ob der Maximalwert niedriger als die Zielsolltemperatur TP ist oder nicht. Zu diesem Zeitpunkt wird die Hauptheizung 12 noch nicht angesteuert, und daher wird die Temperatur des Innenraums der Prüfkammer 3 auf der Raumtemperatur gehalten. Das heißt, der Maximalwert ist niedriger als die eingestellte Zieltemperatur TP.
Wenn der Maximalwert der erfassten Temperaturen T171 bis T179, T181 bis T189 niedriger ist als die Zielsolltemperatur TP (JA in Schritt SP102), geht der Controller 30 zu Schritt SP 103 über und steuert dort die Hauptheizung 12 durch ein Ansteuersignal S4, um die Leistung der Hauptheizung 12 um eine vorbestimmte Menge zu erhöhen. Auf diese Weise beginnt die Hauptheizung 12 mit der Erwärmung der Luft. Die Steuerung 30 führt weiterhin die Bestimmung in Schritt SP102 erneut aus. Ein Anstieg der Temperatur des Innenraums der Prüfkammer 3 ist unmittelbar nach Beginn der Ansteuerung der Hauptheizung 12 nicht ausreichend. Dementsprechend werden die Schritte SP102 und SP103 eine Zeit lang wiederholt.
Wenn die Temperatur des Innenraums der Prüfkammer 3 ansteigt, bis der Maximalwert der erfassten Temperaturen T171 bis T179, T181 bis T189 die Zielsolltemperatur TP oder höher erreicht (NO in Schritt SP102), führt die Steuerung 30 die folgenden Operationen für jeden der Lüfter 13N aus („N“ bezeichnet eine der Ziffern „1“ bis „9“ im dargestellten Beispiel der Ausführungsform). Obwohl im Folgenden stellvertretend ein Betriebsablauf für den Lüfter 131 besprochen wird, ist der Betriebsablauf für jeden der übrigen Lüfter 132 bis 139 anwendbar.
Zunächst bestimmt die Steuerung 30 in Schritt SP104, ob eine aktuell eingestellte Drehzahl V1 des Lüfters 131 gleich oder höher als der Maximalwert Vmax ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die Drehzahl V1 des Lüfters 131 auf den Anfangswert V0 eingestellt, und daher ist die Drehzahl V1 niedriger als der Maximalwert Vmax.
Wenn die Drehzahl V1 niedriger ist als der Maximalwert Vmax (NO in Schritt SP104), geht die Steuerung 30 zu Schritt SP105 über und bestimmt dort, ob die erfasste Temperatur T171, die durch den in Übereinstimmung mit dem Lüfter 131 angeordneten Temperatursensor 171 erhalten wird, niedriger ist als die Zielsolltemperatur TP, basierend auf dem Temperaturerfassungssignal S11, das von dem Temperatursensor 171 eingegeben wird, oder nicht.
Wenn die erfasste Temperatur T171 gleich oder höher als die Zielsolltemperatur TP ist (No in Schritt SP105), wird gesehen, dass die Temperatur der Luft ansteigt und die Zielsolltemperatur TP an einer am weitesten stromabwärts gelegenen Position in einem durch das Gebläse 131 definierten Luftstromweg erreicht. Daraus wird abgeleitet, dass der Temperaturanstieg in einem gesamten Bereich stromaufwärts der am weitesten stromabwärts gelegenen Position im Luftströmungsweg abgeschlossen ist. In diesem Fall geht die Steuerung 30 zu Schritt SP110 über und bestimmt dort, ob eine Anweisung zum Beenden des Umgebungstests eingegeben wird oder nicht.
Wenn die erfasste Temperatur T171 niedriger ist als die Zielsolltemperatur TP (JA in Schritt SP105), erreicht die Temperatur der Luft nicht die Zielsolltemperatur TP an der am weitesten stromabwärts gelegenen Position im Luftströmungsweg, der durch den Ventilator 131 definiert ist. Unter diesem Gesichtspunkt wird gesagt, dass die konditionierte Luft, die durch das Gebläse 131 in die Prüfkammer 3 geblasen wurde, die am weitesten stromabwärts gelegenen Position im Luftströmungsweg nicht vollständig erreicht. In diesem Fall fährt die Steuerung 30 mit Schritt SP106 fort und steuert dort den Gleichstrommotor 141 für den Lüfter 131 durch das Ansteuersignal S51 an, um die Drehzahl V1 des Lüfters 131 um eine vorbestimmte Rate zu erhöhen. Infolgedessen wird die Strömungsrate der konditionierten Luft, die durch den Lüfter 131 in die Prüfkammer 3 eingeblasen wird, erhöht. Anschließend führt die Steuerung 30 die Bestimmung in Schritt SP104 erneut aus.
Wenn die erfasste Temperatur T171 auch bei erhöhter Drehzahl V1 nicht ausreichend ansteigt, um die Zielsolltemperatur TP oder höher zu erreichen, werden die Schritte SP104 bis SP 106 wiederholt, bis die Drehzahl V1 den Maximalwert Vmax erreicht. Durch diese Regelung wird die Drehzahl V1 des Lüfters 131 schrittweise erhöht. Dadurch erhöht sich allmählich die Strömungsgeschwindigkeit der konditionierten Luft, die durch den Ventilator 131 in die Prüfkammer 3 eingeblasen wird.
Wenn die Drehzahl V1 den Maximalwert Vmax oder einen höheren Wert erreicht (JA in Schritt SP104), kann die Drehzahl V1 nicht weiter erhöht werden, um höher zu sein. Daher fährt die Steuerung 30 mit den nachfolgenden Schritten zur Erhöhung der Temperatur der klimatisierten Luft fort, die vom Ventilator 131 ausgeblasen werden soll. Zunächst bestimmt die Steuerung 30 in Schritt SP107, ob die detektierte Temperatur T181, die von dem Temperatursensor 181, der in Übereinstimmung mit dem Gebläse 131 angeordnet ist, erhalten wird, niedriger als eine zulässige obere Grenze Tmax ist oder nicht, basierend auf dem Temperaturdetektionssignal S21, das von dem Temperatursensor 181 eingegeben wird.
Wenn die erfasste Temperatur T181 gleich oder höher ist als die zulässige Obergrenze Tmax (NO in Schritt SP107), kann die Temperatur der konditionierten Luft, die durch den Ventilator 131 in die Prüfkammer 3 geblasen werden soll, nicht weiter erhöht werden. In diesem Fall führt die Steuerung 30 den Schritt SP110 aus.
Wenn die erfasste Temperatur T181 niedriger ist als die zulässige Obergrenze Tmax (JA in Schritt SP107), geht die Steuerung 30 zu Schritt SP108 über und bestimmt dort, ob die erfasste Temperatur T171, die von dem Temperatursensor 171, der in Übereinstimmung mit dem Lüfter 131 angeordnet ist, erhalten wird, niedriger ist als die Zielsolltemperatur TP, basierend auf dem Temperaturerfassungssignal S11, das von dem Temperatursensor 171 eingegeben wird. Die Unterheizung 161 wird zu einem Zeitpunkt, unmittelbar nachdem die Steuerung 30 von Schritt SP104 zu Schritt SP107 übergeht, noch nicht angesteuert. Insofern ist die erfasste Temperatur T171 mit hoher Wahrscheinlichkeit niedriger als die eingestellte Zieltemperatur TP.
Wenn die ermittelte Temperatur T171 niedriger ist als die Zielsolltemperatur TP (JA in Schritt SP108), geht die Steuerung 30 zu Schritt SP109 über und steuert dort den Untererhitzer 161, der in Übereinstimmung mit dem Gebläse 131 angeordnet ist, durch ein Ansteuersignal S61, um die Leistung des Untererhitzers 161 um eine vorbestimmte Menge zu erhöhen. Auf diese Weise wird der Untererhitzer 161 in Betrieb genommen, und die Temperatur der durch den Ventilator 131 in die Prüfkammer 3 einzublasenden klimatisierten Luft steigt. Die Steuerung 30 führt dann die Bestimmung in Schritt SP107 erneut aus.
Wenn die erfasste Temperatur T171 auch mit der erhöhten Leistung des Unterheizers 161 nicht ausreichend ansteigt, um die angestrebte Solltemperatur TP oder höher zu erreichen, werden die Schritte SP107 bis SP109 so lange wiederholt, wie die erfasste Temperatur T181 unter der zulässigen Obergrenze Tmax liegt. Durch diese Regelung kann die Temperatur der durch den Ventilator 131 in den Prüfraum 3 eingeblasenen konditionierten Luft aufgrund der zusätzlichen Erwärmung durch den Untererhitzer 161 allmählich ansteigen.
Wenn die erfasste Temperatur T171 die Zielsolltemperatur TP oder höher erreicht (NO in Schritt SP108), steigt die Temperatur der Luft an, um die Zielsolltemperatur TP an der stromabwärtigsten Position in dem durch den Lüfter 131 definierten Luftstromweg zu erreichen. Dabei wird davon ausgegangen, dass der Temperaturanstieg im gesamten Bereich stromaufwärts der stromabwärtssten Position im Luftströmungsweg abgeschlossen ist. In diesem Fall führt der Regler 30 anschließend den Schritt SP110 aus.
Die Steuerung 30 bestimmt in Schritt SP110, ob die Anweisung, den Umgebungstest zu beenden, eingegeben wird oder nicht. Wenn die Anweisung zum Beenden des Umgebungstests nicht eingegeben wird (NEIN in Schritt SP110), wiederholt die Steuerung 30 den Schritt SP102 und die nachfolgenden Schritte. Umgekehrt, wenn die Anweisung zum Beenden des Umgebungstests eingegeben wird (JA in Schritt SP110), stoppt die Steuerung 30 den Betrieb der Umgebungstestvorrichtung 1.
Hier wird das Beispiel beschrieben, bei dem die Unterheizungen 161 bis 169 in Übereinstimmung mit den Lüftern 131 bis 139 angeordnet sind, um die klimatisierte Luft, die durch die Hauptheizung 12 in den Heizstufen erwärmt wurde, einzeln und zusätzlich zu erwärmen. Eine Konfiguration mit Unterkühlern, die in Übereinstimmung mit den Lüftern 131 bis 139 angeordnet sind, um die klimatisierte Luft, die durch den Hauptkühler (den Kühler 11) in den Kühlstufen gekühlt wurde, einzeln und zusätzlich zu kühlen, kann jedoch auch ohne Einschränkung des vorgenannten Beispiels übernommen werden. Außerdem können die Hauptheizung 12, der Kühler 11, die Unterheizungen 161 bis 169 und der Unterkühler in Betrieb genommen werden, bevor die Ventilatoren 131 bis 139 angetrieben werden.
<Betriebliche Auswirkungen des Umgebungsprüfgeräts 1>
Eine Umgebungsprüfvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform umfasst eine Vielzahl von Ventilatoren 131 bis 139, die in einer Vielzahl von Richtungen (d.h. in der Y-Richtung und der Z-Richtung im vorgenannten Beispiel) an einer zweiten Wand 9 angeordnet sind, die eine Prüfkammer 3 definiert, und eine Steuerung 30 zur individuellen Steuerung jeder der Drehgeschwindigkeiten V1 bis V9 der Ventilatoren 131 bis 139. In dieser Konfiguration ist die Strömung der klimatisierten Luft in jedem Bereich der Prüfkammer 3 aufgrund der individuellen Steuerung jeder der Drehzahlen V1 bis V9 der Ventilatoren 131 bis 139 selektiv steuerbar. Dadurch kann eine Temperaturverteilung im Innenraum der Prüfkammer 3 präzise so gesteuert werden, dass eine gleichmäßige Temperaturverteilung und eine ungleichmäßige Temperaturverteilung abgedeckt werden.
Die Umgebungsprüfvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform umfasst ferner eine Vielzahl von Temperatursensoren 171 bis 179, die als erste Temperaturdetektoren an einer Vielzahl von Positionen an einer ersten Wand 7 dienen, die sich an der am weitesten stromabwärts gelgenen Position im Strom der konditionierten Luft in der Prüfkammer 3 befindet. In dieser Anordnung kann der Controller 30 auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Temperatursensoren 171 bis 179 feststellen, ob eine gewünschte Temperaturverteilung in der Prüfkammer 3 ordnungsgemäß hergestellt wird oder nicht. Danach führt die Steuerung 30 eine Rückkopplungsregelung individuell für jeden der Ventilatoren 131 bis 139 auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses durch, wodurch die gewünschte und richtige Temperaturverteilung in der Prüfkammer 3 erreicht wird.
In der Umgebungsprüfvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform ist die gleiche Anzahl von Temperatursensoren 171 bis 179 in der gleichen Anordnung wie die Ventilatoren 131 bis 139 angeordnet. Das heißt, die Temperatursensoren 171 bis 179 und die Ventilatoren 131 bis 139 befinden sich in eins-zu-eins-Entsprechung. Dementsprechend kann die Steuerung 30 auf einfache Weise die Rückkopplungssteuerung für jeden der Lüfter 131 bis 139 durchführen, die in Übereinstimmung mit den Temperatursensoren 171 bis 179 angeordnet sind, basierend auf den Erfassungsergebnissen von den Temperatursensoren 171 bis 179.
Die Umgebungsprüfvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform umfasst ferner eine Vielzahl von Unterheizungen 161 bis 169, die als zweite Luftkonditionierer bzw. Klimaanlagen dienen und in Übereinstimmung mit den Ventilatoren 131 bis 139 angeordnet sind. Der Controller 30 steuert individuell eine Konditionierungstemperatur jedes der Unterheizungen 161 bis 169, so dass die Temperatur der konditionierten Luft, die von jedem der Ventilatoren 131 bis 139 in die Prüfkammer 3 geblasen wird, eingestellt wird. Auf diese Weise ist sowohl die Temperatur der konditionierten Luft als auch deren Durchfluss an jedem der Ventilatoren 131 bis 139 regelbar. Dadurch ist es möglich, die Temperaturverteilung im Innenraum der Prüfkammer 3 genauer zu steuern.
In der Umgebungsprüfvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform erhöht die Steuerung 30 eine Drehzahl VN eines Lüfters 13N für einen spezifischen Temperatursensor 17N, wenn eine erfasste Temperatur T17N, die von dem spezifischen Temperatursensor 17N erhalten wird, eine Zielsolltemperatur TP nicht erreicht, und treibt ferner einen Untererhitzer 16N an, der dem spezifischen Temperatursensor 17N entspricht, wenn eine erfasste Temperatur T17N, die bei der erhöhten Drehzahl VN erhalten wird, die Zielsolltemperatur TP nicht erreicht. Mit anderen Worten, es ist nicht notwendig, den Untererhitzer 16N anzusteuern, wenn die erfasste Temperatur T17N die Zielsolltemperatur TP bei der erhöhten Drehzahl VN des Lüfters 13N erreicht. Dadurch kann das Risiko des Auftretens einer Überhitzung, die mit dem Antrieb des Unterheizers 16N einhergehen kann, reduziert werden.
Das Umgebungsprüfgerät 1 gemäß der Ausführungsform umfasst ferner eine Vielzahl von Temperatursensoren 181 bis 189, die als zweite Temperaturdetektoren an einer Vielzahl von Positionen an der zweiten Wand 9 dienen, die sich an der stromaufwärtssten Position im Strom der konditionierten Luft in der Prüfkammer 3 befindet. Bei dieser Konfiguration kann die Steuerung 30 selbst dann, wenn die klimatisierte Luft durch die Hauptheizung 12 und die Unterheizungen 161 bis 169 überhitzt wird, bis die Temperatur der klimatisierten Luft eine zulässige Obergrenze Tmax überschreitet, einen Ort festlegen, an dem die Überhitzung auf der Grundlage der Erfassungsergebnisse der Temperatursensoren 181 bis 189 auftritt. Die Steuerung 30 kann die Temperatur der klimatisierten Luft, die von jedem der Ventilatoren 131 bis 139 in die Prüfkammer 3 geblasen wird, auf dem zulässigen oberen Grenzwert Tmax oder darunter unterdrücken, indem sie eine Rückkopplungsregelung individuell für jede der Unterheizungen 161 bis 169 basierend auf dem Spezifikationsergebnis durchführt. Dadurch ist es möglich, eine Beschädigung des Prüfobjekts 6, die durch eine Exposition des Prüfobjekts 6 gegenüber der überhitzten konditionierten Luft verursacht werden kann, im Voraus zu vermeiden.
In dem Umgebungsprüfgerät 1 gemäß der Ausführungsform ist die gleiche Anzahl von Temperatursensoren 181 bis 189 in der gleichen Anordnung wie die Ventilatoren 131 bis 139 angeordnet. Das heißt, die Temperatursensoren 181 bis 189 und die Unterheizungen 161 bis 169 befinden sich in eins-zu-eins-Entsprechung. Dementsprechend kann der Regler 30 die Rückkopplungsregelung für jede der Unterheizungen 161 bis 169, die in Übereinstimmung mit den Temperatursensoren 181 bis 189 angeordnet sind, basierend auf den Erfassungsergebnissen der Temperatursensoren 181 bis 189 leicht durchführen.
In der Umgebungsprüfvorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform wird jedes der Gebläse 131 bis 139 durch einen entsprechenden der Gleichstrommotoren 141 bis 149 angetrieben. Im Vergleich zu einer Konfiguration, bei der Wechselstrom für den Antrieb verwendet wird, kann die Steuerung 30 in dieser Vorrichtung die Lüfter 131 bis 139 schneller steuern und die Drehzahlen V1 bis V9 der Lüfter 131 bis 139 in einem breiteren Einstellbereich von einer niedrigen Drehzahl bis zu einer hohen Drehzahl steuern.
Zusätzlich ist in der Umgebungsprüfvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform die Steuerung 30 so konfiguriert, dass sie jede der Drehgeschwindigkeiten V1 bis V9 jedes der Ventilatoren 131 bis 139 individuell steuert, um eine gleichmäßige Temperaturverteilung in der Prüfkammer 3 zu erreichen. Daher ist es möglich, eine Temperaturbelastung gleichmäßig auf eine Vielzahl von Prüfobjekten 6 anzuwenden, die an einer Vielzahl von Positionen in der Prüfkammer 3 untergebracht und verteilt sind, unabhängig von den Unterbringungspositionen in der Prüfkammer 3.
<Erste Modifikation>
Obwohl der Regler 30 in der Ausführungsform die gleichmäßige Temperaturverteilung der Zielsolltemperatur TP in der Prüfkammer 3 vornimmt, kann der Regler 30 gleichzeitig mit dem Prüfvorgang eine ungleichmäßige Temperaturverteilung vornehmen, die für einen Umgebungstest des Prüfobjekts 6 optimal ist.
9 zeigt einen Teil eines beispielhaften Temperaturzyklus, der mit dem Umgebungsprüfgerät 1 erhalten wurde. Der Temperaturzyklus startet von einem Raumtemperaturzustand zum Zeitpunkt T0. Eine Heizungssteuerung durch den Antrieb einer Hauptheizung 12 vom Raumtemperaturzustand in einen Hochtemperaturzustand wird zum Zeitpunkt T1 gestartet, und ein solcher Übergang in den Hochtemperaturzustand wird zum Zeitpunkt T2 abgeschlossen. Die Temperatur in der Prüfkammer 3 im Hochtemperaturzustand beträgt z. B. 150 °C. Der Hochtemperaturzustand wird während eines Zeitraums vom Zeitpunkt T2 bis zum Zeitpunkt T3 unter dem Antrieb der Hauptheizung 12 aufrechterhalten. Dieser Zeitraum wird als Hochtemperatureinwirkungszeitraum bezeichnet. Die Hochtemperatureinwirkungszeit beträgt z. B. 30 Minuten. Zum Zeitpunkt T3 wird eine Kühlsteuerung durch den Antrieb eines Kühlers 11 aus dem Hochtemperaturzustand in einen Niedertemperaturzustand gestartet, und dieser Übergang in den Niedertemperaturzustand ist zum Zeitpunkt T4 abgeschlossen. Die Temperatur in der Prüfkammer 3 im Tieftemperaturzustand beträgt z.B. - 40°C. Der Tieftemperaturzustand wird während einer Periode vom Zeitpunkt T4 bis zum Zeitpunkt T5 unter dem Antrieb des Kühlers 11 aufrechterhalten. Der Zeitraum wird als Tieftemperatureinwirkungszeitraum bezeichnet. Die Tieftemperatureinwirkzeit beträgt z. B. 30 Minuten. Zum Zeitpunkt T5 wird eine weitere Aufheizsteuerung durch den Antrieb der Hauptheizung 12 vom Niedertemperaturzustand in den Hochtemperaturzustand gestartet, und zum Zeitpunkt T6 ist dieser Übergang in den Hochtemperaturzustand abgeschlossen.
Ein nachfolgender Zyklus vom Zeitpunkt T2 bis zum Zeitpunkt T6 dient als Zykluseinheit des Temperaturzyklus. Die Zykluseinheit wird wiederholt, um eine gewünschte Anzahl von Zyklen zu erreichen (z. B. 1000 Zyklen). Konkret umfasst die Zykluseinheit des von der Umgebungsprüfvorrichtung 1 für das Prüfobjekt 6 auszuführenden Umgebungstests einen Temperaturänderungs-Teilprozess (vom Zeitpunkt T3 bis T4, T5 bis T6) zum Ändern der Temperatur in der Prüfkammer 3 und einen Temperaturhalte-Teilprozess (vom Zeitpunkt T2 bis T3, T4 bis T5) zum Halten der Temperatur in der Prüfkammer 3.
In dem Temperaturänderungs-Teilprozess ist die Steuerung 30 so konfiguriert, dass sie eine Drehzahl V5 eines Lüfters 135 zum Fördern von klimatisierter Luft zu einem mittleren Teil eines Innenraums der Prüfkammer 3 erhöht und jede der Drehzahlen V1 bis V4, V6 bis V9 der Lüfter 131 bis 134, 136 bis 139 zum Fördern der klimatisierten Luft zu einem peripheren Teil des Innenraums der Prüfkammer 3 verringert, indem sie den Antrieb jedes der Gleichstrommotoren 141 bis 149 durch ein entsprechendes der Antriebssignale S51 bis S59 steuert.
Unter dieser Steuerung wird in dem Temperaturänderungs-Teilprozess der Temperaturerhöhung eine ungleichmäßige Temperaturverteilung in der Prüfkammer 3 vorgenommen, so dass die Temperatur des mittleren Teils relativ hoch und die Temperatur des peripheren Teils relativ niedrig auf einer Querschnittsebene (einer Y-Z-Ebene) eines Luftströmungswegs ist, der durch den Ventilator 13 für die konditionierte Luft definiert ist. Bei dem temperaturverändernden Teilprozess der Temperaturerhöhung kann der Regler 30 einen Untererhitzer 165 ansteuern, der in Übereinstimmung mit dem Ventilator 135 angeordnet ist, um die zum Mittelteil des Innenraums der Prüfkammer 3 zu fördernde konditionierte Luft zusätzlich zu erhitzen.
Umgekehrt wird in dem Temperaturänderungs-Teilprozess der Temperaturabsenkung eine andere ungleichmäßige Temperaturverteilung in der Prüfkammer 3 vorgenommen, so dass die Temperatur des mittleren Teils relativ niedrig und die Temperatur des peripheren Teils relativ hoch auf der Querschnittsebene (der Y-Z-Ebene) des durch den Ventilator 13 definierten Luftströmungswegs für die konditionierte Luft ist. Ferner kann der Regler 30 bei dem Temperaturänderungs-Teilprozess der Temperaturabsenkung einen Unterkühler ansteuern, der in Übereinstimmung mit dem Lüfter 135 angeordnet ist, um die zum Mittelteil des Innenraums der Prüfkammer 3 zu fördernde konditionierte Luft zusätzlich zu kühlen.
Wie in 1 gezeigt, ist das Prüfobjekt 6 im mittleren Teil des Innenraums der Prüfkammer 3 untergebracht. Eine Durchflussregelung (eine Mittenkonzentrationsregelung) des Sammelns von Antriebskräften der Ventilatoren 131 bis 139 auf den Ventilator 135 für den Mittelteil in der vorgenannten Weise erlaubt es daher dem Ventilator 135, die konditionierte Luft mit einer höheren Durchflussrate zum Prüfobjekt 6 zu fördern.
Im Gegensatz dazu ist die Steuerung 30 im Teilprozess der Temperaturerhaltung so konfiguriert, dass sie die Drehzahl V5 des Lüfters 135 zum Fördern der klimatisierten Luft zum mittleren Teil des Innenraums der Prüfkammer 3 verringert und jede der Drehzahlen V1 bis V4, V6 bis V9 der Lüfter 131 bis 134, 136 bis 139 zum Fördern der klimatisierten Luft zum peripheren Teil des Innenraums der Prüfkammer 3 erhöht, indem sie den Antrieb jedes der Gleichstrommotoren 141 bis 149 durch die Antriebssignale S51 bis S59 steuert.
Unter dieser Steuerung wird in dem Temperaturaufrechterhaltungs-Teilprozess der Aufrechterhaltung des Hochtemperaturzustands eine ungleichmäßige Temperaturverteilung in der Prüfkammer 3 vorgenommen, so dass die Temperatur des mittleren Teils relativ niedrig und die Temperatur des peripheren Teils relativ hoch auf der Querschnittsebene (der Y-Z-Ebene) des Luftströmungswegs ist, der durch den Ventilator 13 für die konditionierte Luft definiert ist. Ferner kann die Steuereinheit 30 in dem Teilprozess der Temperaturaufrechterhaltung des Hochtemperaturzustands jede der Unterheizungen 161 bis 164, 166 bis 169, die in Übereinstimmung mit den Ventilatoren 131 bis 134, 136 bis 139 angeordnet sind, ansteuern, um die konditionierte Luft, die zu dem peripheren Teil des Innenraums der Prüfkammer 3 zu befördern ist, zusätzlich zu erwärmen.
Umgekehrt wird in dem Temperaturaufrechterhaltungs-Teilprozess zum Aufrechterhalten des niedrigeren Temperaturzustands eine andere ungleichmäßige Temperaturverteilung in der Prüfkammer 3 vorgenommen, so dass die Temperatur des mittleren Teils relativ hoch und die Temperatur des peripheren Teils relativ niedrig auf der Querschnittsebene (der Y-Z-Ebene) des Luftströmungswegs ist, der durch den Ventilator 13 für die konditionierte Luft definiert wird. Ferner kann die Steuerung 30 in dem Teilprozess der Aufrechterhaltung der niedrigen Temperatur jeden der Unterkühler, wie oben beschrieben, ansteuern, die in Übereinstimmung mit den Lüftern 131 bis 134, 136 bis 139 angeordnet sind, um die konditionierte Luft, die zum peripheren Teil des Innenraums der Prüfkammer 3 zu fördern ist, zusätzlich zu kühlen.
Eine Durchflusssteuerung (eine periphere konzentrative Steuerung), die die Antriebskräfte der Ventilatoren 131 bis 139 auf die Ventilatoren 131 bis 134, 136 bis 139 für den peripheren Teil in der vorgenannten Weise sammelt, ermöglicht es jedem der Ventilatoren 131 bis 134, 136 bis 139, die konditionierte Luft zu fördern, um zu Wandflächen, einer Deckenfläche und einer Bodenfläche zu strömen, die jeweils die Prüfkammer 3 mit einer höheren Durchflussrate definieren.
Wie oben beschrieben, ist die Steuerung 30 so konfiguriert, dass sie die Drehzahl jedes der Lüfter 13 einzeln steuert, um eine ungleichmäßige Temperaturverteilung in der Prüfkammer 3 zu erreichen. In dieser Modifikation sind die Lüfter 13 nicht notwendigerweise in der Vielzahl von Richtungen angeordnet. Der Regler 30 kann so konfiguriert sein, dass er die Drehzahl jedes der Lüfter 13, die in mindestens einer Richtung angeordnet sind, individuell steuert, um eine ungleichmäßige Temperaturverteilung in der Prüfkammer 3 zu erzeugen.
In der Umgebungsprüfvorrichtung 1 gemäß der Modifikation ist die Steuerung 30 so konfiguriert, dass sie im Teilprozess der Temperaturänderung die Drehzahl V5 des Ventilators 135 zur Förderung der klimatisierten Luft in den mittleren Teil des Innenraums der Prüfkammer 3 erhöht. Das Prüfobjekt 6 wird mit hoher Wahrscheinlichkeit im mittleren Teil des Innenraums der Prüfkammer 3 untergebracht sein. Daher kann die konditionierte Luft aufgrund der erhöhten Drehzahl V5 des Lüfters 135 zur Förderung der konditionierten Luft zum Mittelteil mit einer höheren Strömungsgeschwindigkeit zum Prüfobjekt 6 strömen. Dies führt zu einer effizienten Beaufschlagung des Prüflings 6 mit einer Temperaturbelastung. Auch in dem Fall, dass mehrere Prüfobjekte 6 in dem Mittelteil untergebracht sind, ist es möglich, den Temperaturübergang jedes der Prüfobjekte 6 bei der Durchführung des Temperaturänderungs-Teilprozesses zu fördern und eine Temperaturdifferenz zu reduzieren. Zusätzlich erhöht die Steuerung 30 im Temperaturhalteprozess jeweils die Drehzahlen V1 bis V4, V6 bis V9 der Ventilatoren 131 bis 134, 136 bis 139, die jeweils die konditionierte Luft in den Randbereich des Innenraums der Prüfkammer 3 fördern. Auf diese Weise kann die konditionierte Luft die Wandflächen, die Deckenfläche und die Bodenfläche, die jeweils den Prüfraum 3 begrenzen und zum Randbereich gehören, mit einer höheren Strömungsgeschwindigkeit anströmen. Folglich kann ein Einfluss der Außentemperatur der Prüfkammer 3 auf die Temperatur des Innenraums der Prüfkammer 3 verringert werden, und dementsprechend ist die Temperatur in der Prüfkammer 3 stabil aufrechtzuerhalten.
<Sekundäre Änderung>
Obwohl das Umgebungsprüfgerät 1 die insgesamt neun Ventilatoren 131 bis 139 umfasst, die in der Matrix von drei Reihen × drei Spalten angeordnet sind, sollte die Anordnung der Ventilatoren 13 nicht auf dieses Beispiel beschränkt sein.
Jede der 10 und 11 ist eine schematische Ansicht eines modifizierten Anordnungsauslegung einer Mehrzahl von Ventilatoren 13 und entspricht einer Draufsicht entlang der Linie II-II und in X-Richtung gesehen in 1.
In dem in 10 dargestellten Beispiel umfasst eine Umgebungsprüfvorrichtung 1 insgesamt sechzehn Ventilatoren, die sich aus der Anordnung von jeweils vier Ventilatoren 13 in Y-Richtung und Z-Richtung in einem Abstand zueinander in einer Matrix von vier Reihen × vier Spalten ergeben. Ein Regler 30 steuert individuell die Drehzahl jedes der sechzehn Lüfter 13. Die Anordnung ist jedoch nicht auf das dargestellte Beispiel in 10 beschränkt. Das Umgebungsprüfgerät 1 kann auch mindestens vier Lüfter 13 enthalten, die in einer Matrix von mindestens zwei Reihen × zwei Spalten angeordnet sind. Die Anzahl der Lüfter 13 in jeder der Reihen kann sich von der Anzahl der Lüfter 13 in jeder der Spalten in Abhängigkeit von einem Seitenverhältnis der zweiten Wand 9 unterscheiden.
In dem in 11 dargestellten Beispiel umfasst eine Umgebungsprüfvorrichtung 1 einen einzelnen großen Ventilator 13L, der in einem mittleren Bereich einer zweiten Wand 9 angeordnet ist, und vier kleine Ventilatoren 13S, die jeweils an vier Ecken der zweiten Wand 9 angeordnet sind. Insbesondere sind das große Gebläse 13L und die entsprechenden zwei kleinen Gebläse 13S auf je zwei Diagonalen der zweiten Wand 9 ausgerichtet. Der Regler 30 steuert individuell die Drehzahl jedes der Lüfter 13L, 13S. Aus dieser Perspektive sind die Lüfter 13 nicht notwendigerweise in einer Matrix angeordnet, und nicht alle Lüfter 13 haben die gleiche Größe.
Der gleiche vorteilhafte Effekt wie bei der Ausführungsform ist durch den Regler 30 in der Modifikation zur individuellen Steuerung der Drehzahl jedes der Ventilatoren 13 erzielbar.
Obwohl hier die Beispiele beschrieben sind, bei denen eine umgebungserzeugende Vorrichtung als die Umgebungstestvorrichtung 1 konfiguriert ist, sollte die umgebungserzeugende Vorrichtung nicht darauf beschränkt sein. Die Umgebungserzeugungsvorrichtung kann als Heizvorrichtung zum Erzeugen einer vorbestimmten Hochtemperaturumgebung dienen, die geeignet ist, ein Werkstück, das ein Objekt darstellt, zu erhitzen. Darüber hinaus kann die Umgebungserzeugungsvorrichtung als Kocher zum Erzeugen einer Hochtemperaturumgebung dienen, um ein Lebensmittel zu erhitzen, das ein Objekt darstellt.
Jede der 12 und 13 ist eine schematische Ansicht einer Konfiguration einer Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß einer anderen Modifikation. Wie in 12 gezeigt, können die Schaufeln des Lüfters 13 näher an dem zweiten Raumabschnitt 42 in X-Richtung liegen als die Entlüftungsöffnungen 10. Wie in 13 gezeigt, können die Schaufeln des Lüfters 13 in W-Richtung näher an der Prüfkammer 3 liegen als die Lüftungsöffnungen 10.
Eine Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Umgebungserzeugungskammer zum Aufnehmen eines Objekts; eine Klimatisierungskammer, die mit der Umgebungserzeugungskammer in Verbindung steht; eine erste Klimaanlage zum Erzeugen einer klimatisierten Luft durch Einstellen einer Temperatur einer Luft, die von einer ersten Wand, die die Umgebungserzeugungskammer definiert, in die Klimatisierungskammer geströmt ist; eine Vielzahl von Ventilatoren, die in einer Vielzahl von Richtungen an einer zweiten Wand, die die Umgebungserzeugungskammer definiert, angeordnet sind und der ersten Wand zugewandt sind, um die klimatisierte Luft von der Klimatisierungskammer in die Umgebungserzeugungskammer in einer Richtung von der zweiten Wand zu der ersten Wand zu blasen; und eine Steuerung zum individuellen Steuern einer Rotationsgeschwindigkeit von jedem der Ventilatoren.
Die Vorrichtung zur Erzeugung von klimatisierter Luft gemäß diesem Aspekt umfasst eine Vielzahl von Lüftern, die in der Vielzahl von Richtungen an der zweiten Wand angeordnet sind, die die Kammer zur Erzeugung von klimatisierter Luft definiert, und die Steuerung zur individuellen Steuerung der Drehzahl jedes der Lüfter. In dieser Konfiguration ist eine Strömung der klimatisierten Luft in jedem Bereich der Umgebungserzeugungskammer aufgrund der individuellen Steuerung der Drehzahl jedes der in den mehreren Richtungen angeordneten Ventilatoren selektiv steuerbar. Infolgedessen kann die Temperaturverteilung im Innenraum der Umgebungserzeugungskammer präzise so gesteuert werden, dass eine gleichmäßige Temperaturverteilung und eine ungleichmäßige Temperaturverteilung abgedeckt werden.
So wird eine gleichmäßige Temperaturverteilung in der Umgebungserzeugungskammer hergestellt. Dadurch ist es möglich, auch eine Vielzahl von Objekten, die an einer Vielzahl von Positionen in der Umgebungserzeugungskammer untergebracht und verteilt sind, unabhängig von den Unterbringungspositionen in der Prüfkammer 3 gleichmäßig mit einer Temperaturbelastung zu beaufschlagen.
Außerdem wird für die Ausführung des Umgebungserzeugungsprozesses, für den eine bestimmte ungleichmäßige Verteilung optimal ist, die ungleichmäßige Verteilung in der Umgebungserzeugungskammer vorgenommen. Der Umgebungserzeugungsprozess ist folglich mit der optimalen Temperaturverteilung ausführbar.
Die Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß dem Aspekt umfasst vorzugsweise eine Vielzahl von ersten Temperaturdetektoren an einer Vielzahl von Positionen näher an der ersten Wand.
Die Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß dem Aspekt umfasst ferner die mehreren ersten Temperaturdetektoren an den mehreren Positionen näher an der ersten Wand, die sich an der stromabwärtigsten Position im Strom der konditionierten Luft in der Umgebungserzeugungskammer befindet. In dieser Anordnung kann die Steuerung auf der Grundlage der Erfassungsergebnisse der ersten Temperaturdetektoren feststellen, ob eine gewünschte Temperaturverteilung in der Umgebungserzeugungskammer ordnungsgemäß hergestellt wird oder nicht. Danach führt die Steuerung eine Rückkopplungssteuerung individuell für jeden der Ventilatoren basierend auf dem Bestimmungsergebnis durch, wodurch die gewünschte und richtige Temperaturverteilung in der Umgebungserzeugungskammer erreicht wird.
In der Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß dem Aspekt ist vorzugsweise die gleiche Anzahl von ersten Temperaturdetektoren in der gleichen Anordnung wie die Ventilatoren angeordnet.
In der Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß dem Aspekt ist die gleiche Anzahl von ersten Temperaturdetektoren in der gleichen Anordnung wie die Ventilatoren angeordnet. Das heißt, die ersten Temperaturdetektoren und die Lüfter befinden sich in eins-zu-eins-Entsprechung. Dementsprechend kann die Steuerung auf einfache Weise die Rückkopplungssteuerung für jeden der Lüfter durchführen, die in Übereinstimmung mit den ersten Temperaturdetektoren angeordnet sind, basierend auf den Erfassungsergebnissen der ersten Temperaturdetektoren.
Die Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß dem Aspekt umfasst vorzugsweise weiterhin eine Vielzahl von zweiten Klimaanlagen, die in Übereinstimmung mit den Ventilatoren angeordnet sind, um die Temperatur der klimatisierten Luft einzustellen, die durch jeden der Ventilatoren in die Umgebungserzeugungskammer geblasen werden soll, und die Steuerung steuert vorzugsweise weiterhin individuell eine Konditionierungstemperatur jeder der zweiten Klimaanlagen.
Die Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß dem Aspekt umfasst ferner eine Vielzahl von zweiten Klimaanlagen, die in Übereinstimmung mit den Ventilatoren angeordnet sind. Der Controller steuert die Konditionierungstemperatur jedes der zweiten Klimageräte individuell, so dass die Temperatur der konditionierten Luft, die durch jeden der Ventilatoren in die Umgebungserzeugungskammer geblasen wird, eingestellt wird. Auf diese Weise ist sowohl die Temperatur der konditionierten Luft als auch deren Durchfluss an jedem der Ventilatoren steuerbar. Dadurch ist es möglich, die Temperaturverteilung im Innenraum der Klimakammer genauer zu steuern.
In der Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß dem Aspekt erhöht die Steuerung vorzugsweise eine Drehzahl eines bestimmten Ventilators unter den Ventilatoren für einen bestimmten ersten Temperaturdetektor unter den ersten Temperaturdetektoren, wenn eine von dem bestimmten ersten Temperaturdetektor ermittelte Temperatur eine Zielsolltemperatur nicht erreicht, und treibt ferner eine bestimmte zweite Klimaanlage unter den zweiten Klimaanlagen an, die dem bestimmten ersten Temperaturdetektor entspricht, wenn eine von dem bestimmten ersten Temperaturdetektor ermittelte Temperatur bei der erhöhten Drehzahl die Zielsolltemperatur nicht erreicht.
In der Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß dem Aspekt erhöht die Steuerung die Drehzahl des spezifischen Lüfters für den spezifischen ersten Temperaturdetektor, wenn die durch den spezifischen ersten Temperaturdetektor erhaltene erfasste Temperatur nicht die eingestellte Zieltemperatur erreicht, und treibt ferner die spezifische zweite Klimaanlage an, die dem spezifischen ersten Temperaturdetektor entspricht, wenn die durch den spezifischen ersten Temperaturdetektor erhaltene erfasste Temperatur bei der erhöhten Drehzahl nicht die eingestellte Zieltemperatur erreicht. Mit anderen Worten, es ist nicht notwendig, die spezifische zweite Klimaanlage anzutreiben, wenn die von dem spezifischen ersten Temperaturdetektor ermittelte Temperatur bei der erhöhten Drehzahl des spezifischen Lüfters die Zielsolltemperatur erreicht. Dies kann das Risiko des Auftretens von Überhitzung oder Unterkühlung verringern, das mit dem Antrieb der spezifischen zweiten Klimaanlage einhergehen kann.
Die Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß dem Aspekt umfasst vorzugsweise weiterhin eine Vielzahl von zweiten Temperaturdetektoren an einer Vielzahl von Positionen an der zweiten Wand.
Die Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß dem Aspekt umfasst ferner die Mehrzahl von zweiten Temperaturdetektoren an der Mehrzahl von Positionen an der zweiten Wand, die sich an der stromaufwärtssten Position im Strom der klimatisierten Luft in der Umgebungserzeugungskammer befindet. Mit dieser Konfiguration kann die Steuerung, selbst wenn die klimatisierte Luft durch die erste Klimaanlage und die zweite Klimaanlage überhitzt wird, bis die Temperatur der klimatisierten Luft einen zulässigen oberen Grenzwert überschreitet, oder durch die erste Klimaanlage und die zweite Klimaanlage unterkühlt wird, bis die Temperatur der klimatisierten Luft unter einen zulässigen unteren Grenzwert fällt, einen Ort festlegen, an dem die Überhitzung oder die Unterkühlung auftritt, basierend auf den Erfassungsergebnissen von den zweiten Temperaturdetektoren. Die Steuerung kann die Temperatur der konditionierten Luft, die von jedem der Ventilatoren in die Umgebungserzeugungskammer geblasen werden soll, an der zulässigen Obergrenze oder darunter oder an der zulässigen Untergrenze oder darüber unterdrücken, indem sie auf der Grundlage des Spezifikationsergebnisses individuell eine Rückkopplungsregelung für jeden der zweiten Klimageräte durchführt. Dadurch ist es möglich, im Voraus eine Beschädigung des Objekts zu vermeiden, die durch eine Exposition des Objekts gegenüber der konditionierten Luft, die überhitzt oder überkühlt wurde, verursacht werden kann.
In der Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß dem Aspekt ist die gleiche Anzahl von zweiten Temperaturdetektoren vorzugsweise in der gleichen Anordnung wie die Ventilatoren angeordnet.
In der Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß dem Aspekt ist die gleiche Anzahl von zweiten Temperaturdetektoren in der gleichen Anordnung wie die Ventilatoren angeordnet. Das heißt, die zweiten Temperaturdetektoren und die zweiten Klimageräte befinden sich in eins-zu-eins-Entsprechung. Dementsprechend kann die Steuerung die Rückkopplungssteuerung für jede der zweiten Klimaanlagen, die in Übereinstimmung mit den zweiten Temperaturdetektoren angeordnet sind, basierend auf den Erfassungsergebnissen der zweiten Temperaturdetektoren leicht durchführen.
In der Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß dem Aspekt wird jeder der Ventilatoren vorzugsweise durch einen Gleichstrommotor angetrieben.
In der Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß dem Aspekt wird jeder der Ventilatoren durch den Gleichstrommotor (DC) angetrieben. Im Vergleich zu einer Konfiguration, die einen Wechselstrom für den Antrieb annimmt, kann die Steuerung jeden der Lüfter reaktionsschneller steuern und die Drehzahl jedes der Lüfter in einem größeren Einstellbereich von einer niedrigen Drehzahl bis zu einer hohen Drehzahl steuern.
Eine Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Umgebungserzeugungskammer zum Aufnehmen eines Objekts; eine Klimatisierungskammer, die mit der Umgebungserzeugungskammer in Verbindung steht; eine Klimaanlage zum Erzeugen einer klimatisierten Luft durch Einstellen einer Temperatur einer Luft, die von einer ersten Wand, die die Umgebungserzeugungskammer definiert, in die Klimatisierungskammer geströmt ist; eine Vielzahl von Lüftern, die an einer zweiten Wand angeordnet sind, die die Umgebungserzeugungskammer definiert und der ersten Wand zugewandt sind, um die klimatisierte Luft von der Klimatisierungskammer in die Umgebungserzeugungskammer in einer Richtung von der zweiten Wand zu der ersten Wand zu blasen; und eine Steuerung, die so konfiguriert ist, dass sie eine Drehgeschwindigkeit jedes der Lüfter individuell steuert, um eine ungleichmäßige Temperaturverteilung in der Umgebungserzeugungskammer in Übereinstimmung mit einer Änderung in einem Umgebungserzeugungsprozess zur Erzeugung einer vorbestimmten Umgebung in der Umgebungserzeugungskammer zu erzeugen.
Die Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß diesem Aspekt umfasst eine Vielzahl von Lüftern an der zweiten Wand der Umgebungserzeugungskammer, und die Steuerung ist so konfiguriert, dass sie die Drehzahl jedes der Lüfter individuell steuert, um die ungleichmäßige Temperaturverteilung in der Umgebungserzeugungskammer in Übereinstimmung mit der Änderung des Umgebungserzeugungsprozesses herzustellen. Daher wird für die Ausführung des Umgebungserzeugungsprozesses, für den eine spezifische ungleichmäßige Verteilung optimal ist, die ungleichmäßige Verteilung in der Umgebungserzeugungskammer hergestellt. Der Umgebungserzeugungsprozess ist folglich mit der optimalen Temperaturverteilung ausführbar.
In der Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß dem Aspekt umfasst der Umgebungserzeugungsprozess vorzugsweise einen Temperaturänderungs-Teilprozess zum Ändern einer Temperatur in der Umgebungserzeugungskammer und einen Temperaturaufrechterhaltungs-Teilprozess zum Aufrechterhalten der Temperatur in der Umgebungserzeugungskammer, und die Steuerung ist vorzugsweise so konfiguriert, dass sie: in dem Temperaturänderungs-Teilprozess die Drehzahl eines bestimmten Lüfters unter den Lüftern zu erhöhen, um die klimatisierte Luft zu einem mittleren Teil eines Innenraums der Umgebungserzeugungskammer zu befördern, und die Drehzahl eines anderen bestimmten Lüfters unter den Lüftern zu verringern, um die klimatisierte Luft zu einem peripheren Teil des Innenraums der Umgebungserzeugungskammer zu befördern, und in dem Temperaturaufrechterhaltungs-Teilprozess die Drehgeschwindigkeit des spezifischen Ventilators zum Fördern der konditionierten Luft zu dem mittleren Teil des Innenraums der Umgebungserzeugungskammer verringert und die Drehgeschwindigkeit des anderen spezifischen Ventilators zum Fördern der konditionierten Luft zu dem peripheren Teil des Innenraums der Umgebungserzeugungskammer erhöht.
In der Umgebungserzeugungsvorrichtung gemäß dem Aspekt ist die Steuerung so konfiguriert, dass sie in dem Temperaturänderungs-Teilprozess die Drehzahl des spezifischen Ventilators unter den Ventilatoren erhöht, um die klimatisierte Luft in den mittleren Teil des Innenraums der Umgebungserzeugungskammer zu befördern. Das Objekt wird mit hoher Wahrscheinlichkeit im mittleren Teil des Innenraums der Umgebungserzeugungskammer untergebracht. Daher kann die konditionierte Luft aufgrund der erhöhten Drehzahl des spezifischen Ventilators zur Förderung der konditionierten Luft zum mittleren Teil des Innenraums mit einer höheren Strömungsgeschwindigkeit zum Objekt strömen. Dies führt zu einer effizienten Beaufschlagung des Objekts mit einer Temperaturspannung. Auch in dem Fall, dass mehrere Objekte im Mittelteil untergebracht sind, ist es möglich, den Temperaturübergang jedes der Objekte bei der Ausführung des temperaturändernden Teilprozesses zu fördern und eine Temperaturdifferenz zu reduzieren. Zusätzlich erhöht die Steuerung im Teilprozess der Temperaturerhaltung die Drehzahl eines anderen spezifischen Ventilators unter den Ventilatoren, um die konditionierte Luft in den peripheren Teil des Innenraums der Umgebungserzeugungskammer zu befördern. Auf diese Weise kann die konditionierte Luft zu den Wandflächen, der Deckenfläche und der Bodenfläche, die jeweils die Umgebungserzeugungskammer begrenzen und zum peripheren Teil gehören, mit einer höheren Strömungsrate strömen. Folglich kann der Einfluss der Außentemperatur der Umgebungserzeugungskammer verringert werden, und dementsprechend kann die Temperatur in der Umgebungserzeugungskammer stabil gehalten werden.

Claims

Umgebungserzeugungsvorrichtung, umfassend: eine Umgebungserzeugungskammer (3) zur Aufnahme eines Objekts (6); eine Klimatisierungskammer (4), die mit der Umgebungserzeugungskammer in Verbindung steht; eine erste Klimaanlage (11, 12) zum Erzeugen einer klimatisierten Luft durch Einstellen einer Temperatur einer Luft, die in die Klimatisierungskammer von einer ersten Wand (7), die die Umgebungserzeugungskammer definiert, geströmt ist; eine Vielzahl von Gebläsen (131 bis 139), die in einer Vielzahl von Richtungen an einer zweiten Wand (9) angeordnet sind, die die Umgebungserzeugungskammer definiert und der ersten Wand zugewandt ist, um die klimatisierte Luft von der Klimatisierungskammer in die Umgebungserzeugungskammer in einer Richtung von der zweiten Wand zu der ersten Wand zu blasen; und eine Steuervorrichtung (30) zur individuellen Steuerung der Drehzahl jedes der Ventilatoren.
Umgebungserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner eine Vielzahl von ersten Temperaturdetektoren (171 bis 179) an einer Vielzahl von Positionen näher an der ersten Wand umfasst.
Umgebungserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die gleiche Anzahl von ersten Temperaturdetektoren in der gleichen Anordnung wie die Ventilatoren angeordnet sind.
Umgebungserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, die ferner eine Vielzahl von zweiten Klimaanlagen (161 bis 169) umfasst, die in Übereinstimmung mit den Ventilatoren angeordnet sind, um die Temperatur der klimatisierten Luft einzustellen, die durch jeden der Ventilatoren in die Umgebungserzeugungskammer geblasen werden soll, wobei die Steuereinrichtung außerdem individuell eine Konditionierungstemperatur jedes der zweiten Klimageräte steuert.
Umgebungserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Steuerung eine Drehzahl eines bestimmten Lüfters unter den Lüftern für einen bestimmten ersten Temperaturdetektor unter den ersten Temperaturdetektoren erhöht, wenn eine von dem bestimmten ersten Temperaturdetektor erhaltene erfasste Temperatur eine Zielsolltemperatur nicht erreicht, und ferner eine bestimmte zweite Klimaanlage unter den zweiten Klimaanlagen antreibt, die dem bestimmten ersten Temperaturdetektor entspricht, wenn eine von dem bestimmten ersten Temperaturdetektor erhaltene erfasste Temperatur bei der erhöhten Drehzahl die Zielsolltemperatur nicht erreicht.
Umgebungserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, die ferner eine Vielzahl von zweiten Temperaturdetektoren (181 bis 189) an einer Vielzahl von Positionen an der zweiten Wand umfasst.
Umgebungserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 6, bei der die gleiche Anzahl von zweiten Temperaturfühlern in der gleichen Anordnung wie die Lüfter angeordnet sind.
Umgebungserzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der jeder der Lüfter von einem Gleichstrommotor (141 bis 149) angetrieben wird.
Umgebungserzeugungsvorrichtung, umfassend: eine Umgebung erzeugende Kammer (3) zur Aufnahme eines Objekts (6); eine Klimatisierungskammer (4), die mit der Umgebungserzeugungskammer in Verbindung steht; eine Klimaanlage (11, 12) zum Erzeugen einer klimatisierten Luft durch Einstellen einer Temperatur einer Luft, die in die Klimatisierungskammer von einer ersten Wand (7), die die Umgebungserzeugungskammer definiert, geströmt ist; eine Vielzahl von Ventilatoren (131 bis 139), die an einer zweiten Wand (9) angeordnet sind, die die Umgebungserzeugungskammer definiert und der ersten Wand zugewandt ist, um die klimatisierte Luft aus der Klimatisierungskammer in die Umgebungserzeugungskammer in einer Richtung von der zweiten Wand zur ersten Wand zu blasen; und eine Steuereinrichtung (30), die so konfiguriert ist, dass sie eine Drehgeschwindigkeit jedes der Ventilatoren individuell steuert, um eine ungleichmäßige Temperaturverteilung in der Umgebungserzeugungskammer gemäß einer Änderung in einem Umgebungserzeugungsprozess der Erzeugung einer vorbestimmten Umgebung in der Umgebungserzeugungskammer herzustellen.
Umgebungserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 9, bei der der Umgebungserzeugungsprozess einen Temperaturänderungs-Unterprozess zum Ändern einer Temperatur in der Umgebungserzeugungskammer und einen Temperaturaufrechterhaltungs-Unterprozess zum Aufrechterhalten der Temperatur in der Umgebungserzeugungskammer umfasst, und die Steuereinrichtung so konfiguriert ist, dass sie: in dem Temperaturänderungs-Teilprozess die Drehzahl eines bestimmten Lüfters unter den Lüftern zum Fördern der klimatisierten Luft zu einem mittleren Teil eines Innenraums der Umgebungserzeugungskammer erhöht und die Drehzahl eines anderen bestimmten Lüfters unter den Lüftern zum Fördern der klimatisierten Luft zu einem peripheren Teil des Innenraums der Umgebungserzeugungskammer verringert, und in dem Temperaturaufrechterhaltungs-Teilprozess die Drehzahl des spezifischen Ventilators zum Fördern der konditionierten Luft zu dem mittleren Teil des Innenraums der Umgebungserzeugungskammer verringert und die Drehzahl des anderen spezifischen Ventilators zum Fördern der konditionierten Luft zu dem peripheren Teil des Innenraums der Umgebungserzeugungskammer erhöht.