JP2003121340A - 温度環境試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】設備費の増大等の不具合を招くことなく、所定
の温度環境を形成可能な温度環境試験装置を提供する。 【解決手段】除湿機２によって除湿された外気を、空調
機６と恒温室１１との設けられたドライルーム４へと導
入させる。次に、恒温室１１の開口部１６を通ってドラ
イルーム４内の空気は、恒温室１１内へと流入すること
になる。さらに、該流入した空気のほとんどは、恒温室
１１内の空気とともに空調機６に吸込まれ、該吸込まれ
た空気は、空調機６によって温度調整される。その後、
温度調整された空気は、空調機６によって、恒温室１１
内に設置されたエンジン１８の方へと吹出される。この
ように、空調機６と恒温室１１との周囲が除湿されてい
るため、結露対策を施す必要がなく、設備費の増大等の
不具合を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の温度環境の
形成された恒温室を有する温度環境試験装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】所定の温度環境の形成された室内におい
て試験を行う対象として、例えば、自動車のエンジンが
ある。すなわち、新たに開発されたエンジン等に関し、
自動車の使用される環境である高地のような低温環境や
砂漠のような高温環境等の様々な温度環境において、種
々の性能を確認する必要がある。

【０００３】図４に示すように、従来の温度環境試験装
置４１には、各種温度環境の形成される試験室４２が設
けられている。前記試験室４２の中には、エンジン４３
が設置可能になっており、エンジン４３から延びる動力
軸４４が、試験室４２の外に設置されたダイナモ４５に
接続され、エンジン４３からの排気は排気ダクト４６を
通じて室外へと排出される。また、エンジン４３には各
種センサ４７等が備えられ、センサ４７等の配線４８が
試験室４２の外に備えられた計測器４９へと接続されて
いる。このような構成下、エンジン４３の性能が測定可
能となっている。

【０００４】また、試験室４２の外には、加熱用のヒー
タ５２及び冷却用の冷却機５３を備えた空調機５４と、
除湿機５５とが設置されており、空調機５４と試験室４
２との間はダクト５６，５７で接続されている。そし
て、除湿機５５によって除湿された外気と試験室４２か
ら吸込まれる空気とが、空調機５４によって温度調整さ
れ、試験室４２内へと吹出される。

【０００５】このように、温度調整された空気が試験室
４２内に吹出されることで、試験室４２内の温度が適宜
制御されるようになっている。特に、低温環境を形成す
る際には、除湿機５５によって露点温度の低い空気が供
給され、さらに空調機５４によって冷却されることで、
空気を非常に低い温度にさせることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記技術に
おいては、特に、低温環境を形成する際の結露の発生を
防止する必要があり、試験室４２の周囲を、非常に厚い
断熱材５９の層で覆う必要がある。しかも、試験室４２
内への湿気の流入を抑制するために、非常に気密性が高
くなるようにシールを施す必要がある。さらに、ダクト
５６，５７、空調機５４等を厚い断熱材６０で覆う必要
があり、加えて、空調機５４については、一般的に汎用
性の高い鋼材でなく、錆びにくいステンレス等の材質を
用いた部材で構成するといった対策を講じる必要が生じ
る。その結果、設備費が増大し、汎用材質を適用しにく
いといった不具合を招いてしまう。

【０００７】本発明は、上述した問題に鑑みてなされた
ものであり、設備費の増大等の不具合を招くことなく、
所定の温度環境を形成可能な温度環境試験装置を提供す
ることを主たる目的の一つとしている。

【０００８】

【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成し得る特徴的手段について以下に説明する。また、
各手段につき、特徴的な作用及び効果を必要に応じて記
載する。

【０００９】手段１．空気を除湿するための除湿機と、
前記除湿機にて除湿された空気が導入されるドライルー
ムと、前記ドライルーム内に設けられ空気の温度を調整
するための空調機と、前記空調機にて温度調整された空
気が導入される恒温室とを備え、所定の温度環境の形成
された前記恒温室内に被試験体を設置し、該被試験体に
関する試験を行うための温度環境試験装置において、前
記空調機と前記恒温室とは吹出用連通部を通じて連通可
能となっており、かつ、前記空調機は、空気を加熱する
ための加熱手段及び空気を冷却するための冷却手段のう
ち少なくとも一方と、温度調整された空気を前記吹出用
連通部を通じて前記恒温室内へと吹出すための吹出しフ
ァンとを備えていることを特徴とする温度環境試験装
置。

【００１０】上記手段１によれば、除湿機によって除湿
された空気が、ドライルームへと導入される。また、ド
ライルーム内では、前記除湿された空気が、空調機に備
えられた加熱手段や冷却手段によって加熱されたり、冷
却されたりすることで、所定の温度に調整される。さら
に、温度調整された空気は、吹出しファンによって、吹
出用連通部を通じて空調機から恒温室へと吹出される。
このように、空調機は、除湿された空気の導入されるド
ライルーム内に設けられていることで、結露しにくい。
従って、結露防止のために、空調機を厚い断熱材で覆わ
なくてもよく、しかも、空調機の構成部材として錆びに
くい特殊なステンレス等を用いる必要もなく、汎用材質
を適用することができる。さらに、ドライルーム内に導
入される空気は、一定に温度調整され、外部の温度と大
きな差があるわけではない。このため、ドライルームの
壁が断熱仕様でなくても、特にドライルームの壁の外側
が結露するといった問題は生じない。このように、設備
費の増大等の不具合を招くことなく、所定の温度環境を
形成することができる。

【００１１】手段２．前記除湿機によって除湿された空
気の露点温度は、前記空調機によって温度調整された空
気の温度よりも低いことを特徴とする手段１に記載の温
度環境試験装置。

【００１２】上記手段２のように、除湿機によって除湿
された空気の露点温度が、空調機によって温度調整され
た空気の温度よりも低くなることで、ドライルーム内に
おける結露の発生が一層抑制される。従って、手段１の
作用効果がより一層確実に奏される。

【００１３】手段３．前記恒温室は前記ドライルームに
隣接して設けられていることを特徴とする手段１又は２
に記載の温度環境試験装置。

【００１４】上記手段３によれば、恒温室はドライルー
ムに隣接して設けられているため、恒温室の壁面の外側
において、ドライルームの壁面と接している部分は、結
露しにくい。このため、該接している部分を断熱材で覆
ったりしなくても済む。従って、手段１，２の作用効果
に加え、設備費の増大を一層抑制できる。

【００１５】手段４．前記恒温室は前記ドライルーム内
に設けられていることを特徴とする手段１又は２に記載
の温度環境試験装置。

【００１６】上記手段４によれば、恒温室はドライルー
ム内に設けられているため、恒温室の外部からの湿気の
侵入を防止するための気密性を付与しなくてもよい。従
って、壁の隙間や配線などのために壁に開けられた孔等
に関しては、従来のように厳密にシールを施す等のリー
ク防止対策を行わなくて済む。また、恒温室はドライル
ーム内に設けられているため、壁面に結露が起こりにく
い。さらに、ドライルームの壁面のうち、少なくとも恒
温室と離れている部分は、結露しにくい。このため、恒
温室の壁面うちドライルームにさらされている部分や前
記離れている部分を断熱材で覆ったりしなくても済む。
従って、手段１，２の作用効果に加え、設備費の増大を
一層抑制できる。さらに、温度環境試験装置全体のコン
パクト化を図ることもできる。

【００１７】手段５．前記恒温室は前記ドライルームに
対して連通可能な開口部を具備しているとともに、前記
空調機と前記恒温室とは前記吹出用連通部とは別の吸込
用連通部を通じて連通可能となっており、前記空調機は
前記吸込用連通部を通じて前記恒温室から温度調整する
ための空気を吸込み可能となっていることを特徴とする
手段３又は４に記載の温度環境試験装置。

【００１８】上記手段５によれば、恒温室はドライルー
ムに対して連通可能な開口部を具備しているため、開口
部を介してドライルーム内の空気と恒温室内の空気は移
動可能となる。さらに、空調機によって吸込用連通部を
通じて恒温室から温度調整するための空気が吸込まれる
ため、ドライルームの空気が恒温室へと流入させられ、
該流入させられた空気とともに恒温室内の空気が吸込ま
れて効率的な温度調整を行うことができる。

【００１９】手段６．前記吸込用連通部の前記恒温室側
の吸込み口は前記被試験体よりも前記開口部に近い場所
に設けられ、前記吹出用連通部の前記恒温室側の吹出し
口は前記開口部よりも前記被試験体に近い場所に設けら
れていることを特徴とする手段５に記載の温度環境試験
装置。

【００２０】上記手段６によれば、吸込用連通部の恒温
室側の吸込み口が被試験体よりも開口部に近い場所に設
けられているため、開口部から恒温室へと流入させられ
る空気は被試験体へと到達させられる前に吸込み口から
吸込まれやすい。従って、温度調整前の空気を被試験体
へと到達させにくくできる。また、吹出用連通部の恒温
室側の吹出し口は開口部よりも被試験体に近い場所に設
けられているため、温度調整された空気は開口部から流
出させられる前に、被試験体の周囲に到達されやすい。
従って、被試験体の周囲温度を予定した温度に調整させ
やすい。

【００２１】手段７．前記空調機は前記恒温室に接して
備えられ、前記空調機からの温度調整された空気が直接
前記恒温室に導入されることを特徴とする手段３乃至６
のいずれかに記載の温度環境試験装置。

【００２２】上記手段７によれば、空調機は恒温室に接
して備えられ、空調機からの温度調整された空気が前記
恒温室に導入されるため、吸込用連通部及び吹出用連通
部にダクト等を使用した場合に比べ、温度変化や圧力損
失等が抑制される。従って、空調機による空気の温度調
整を行いやすくなり、空調機の吹出しファンにかかる負
荷を低減させることができる。

【００２３】手段８．前記ドライルームの内部が外部に
対して高い圧力に維持されるようになっていることを特
徴とする手段１乃至７のいずれかに記載の温度環境試験
装置。

【００２４】上記手段８によれば、ドライルームの内部
が外部に対して高い圧力に維持されるため、外部からド
ライルームへの湿気を含んだ外気の侵入を抑制できる。
このため、ドライルーム内の露点温度を除湿された時点
の露点温度に維持させやすく、もって、ドライルーム内
の結露を発生しにくくできる。

【００２５】手段９．前記ドライルームに隣接して出入
り可能な前室を備えていることを特徴とする手段１乃至
８のいずれかに記載の温度環境試験装置。

【００２６】上記手段９によれば、ドライルームに隣接
して出入り可能な前室を備えているため、作業者がドラ
イルームに出入りする際における空気の流出入が極力抑
制される。従って、ドライルームへの湿気を含んだ外気
の侵入を抑制できる。その結果、ドライルーム内の露点
温度を除湿された時点の露点温度に維持させやすく、か
つ、ドライルーム内を結露させにくい。

【００２７】手段１０．前記被試験体が自動車のエンジ
ンであることを特徴とする手段１乃至９のいずれかに記
載の温度環境試験装置。

【００２８】上記手段１０によれば、自動車のエンジン
に関し、種々の温度環境下での性能試験を的確に行うこ
とができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】一実施の形態について、図１、２
を参照しつつ説明する。温度環境試験装置１は、外気を
除湿するための除湿機２と、除湿された空気を導出する
ファン３と、導出された空気が導入されるドライルーム
４とを備えている。該ドライルーム４の壁面には図示し
ないダンパが備えられ、ドライルーム４の内部が外部に
対して所定の陽圧に保持されるようになっている。さら
に、ドライルーム４に隣接して前室５（図２参照）が設
けられており、作業者等は、この前室５から前記ドライ
ルーム４へと入室できるようになっている。

【００３０】また、ドライルーム４の内部には、温度を
調整するための空調機６が設けられており、該空調機６
には空気を加熱するための加熱手段としてのヒータ７
と、空気を冷却するための冷却手段としての冷却機８
と、空気を吸込むための有圧換気扇９と、空気を吹出す
ための吹出しファンとしての有圧換気扇１０とが備えら
れている。

【００３１】さらに、ドライルーム４の内部には、恒温
室１１が設けられており、該恒温室１１の壁面のうちの
一壁面１２が、ドライルーム４の一壁面に接している。
この接した壁面１２とドライルーム４の壁面との間、及
び恒温室１１の床面とドライルーム４の底壁面との間に
は、それぞれ結露を抑制するための断熱材１３が備えら
れている。また、恒温室１１の天井壁と空調機６とは接
しており、空調機６と恒温室１１との境界部分には、恒
温室１１内の空気が吸込まれる吸込み口（吸込用連通
部）１４及び、空調機６から空気が吹出される吹出し口
（吹出用連通部）１５が設けられている。加えて、恒温
室１１には、ドライルーム４からの空気を導入するため
の金網で仕切られた開口部１６が設けられており、ま
た、恒温室１１内には、後述する被試験体としての自動
車用エンジン１８が設置可能となっている。尚、前記開
口部１６近傍に対応して前記吸込み口１４が設けられて
おり、該吸込み口１４からは、開口部１６から導入され
た空気が主として吸込まれるようになっている。一方、
エンジン１８近傍に対応して前記吹出し口１５が設けら
れており、該吹出し口１５からは、温度調整された空気
が恒温室１１内の主としてエンジン１８の方へと吹き付
けられるようになっている。

【００３２】さて、上述したように、恒温室１１内の所
定位置には、種々の温度環境下での性能を試験するべ
く、エンジン１８が設置可能となっている。該エンジン
１８が設置された場合、その動力軸１９は、前記壁面１
２等を貫通して外部へと延び、かつ、ドライルーム４の
外部に設置されたダイナモ２０へと接続される。また、
エンジン１８からの排気ガスは排気ダクト２１を通じて
外部へと排出されるようになっている。さらに、試験に
関しては、エンジン１８には、性能測定のためのセンサ
２２等が取り付けられ、該センサ２２等の配線２３がド
ライルーム４内に設置された計測器２４へと接続される
ようになっている。

【００３３】次に、上記のように構成されてなる温度環
境試験装置１を用いて、エンジン１８の性能試験のため
に恒温室１１の温度調整をする際の作用及び効果につい
て説明する。

【００３４】まず、外気が、除湿機２によって乾燥空気
とされ、該乾燥空気がファン３によってドライルーム４
内へと導出される。このとき、ドライルーム４内に導入
される空気は、その露点温度が空調機６によって吹出さ
れる空気の温度よりも低くなるように、除湿機２によっ
て充分に除湿される。

【００３５】次に、恒温室１１には開口部１６が設けら
れていることから、ドライルーム４内の乾燥空気は、開
口部１６を通って恒温室１１内へと流入される。尚、本
実施の形態では、エンジン１８に取込まれた空気がドラ
イルーム４の外部へと排気されることで、恒温室１１内
の空気が排出されることになるため、確実にドライルー
ム４から恒温室１１へと空気が流入することになる。

【００３６】さらに、前記流入された空気を主として恒
温室１１内の空気が、有圧換気扇９によって開口部１６
近傍の吸込み口１４から空調機６へと吸込まれる。そし
て、空調機６において、前記吸込まれた空気は、冷却機
８によって冷却されたり、ヒータ７によって加熱された
りして、温度調整される。この温度調整された空気は、
有圧換気扇１０によって、吹出し口１５からエンジン１
８の方へと吹出される。本実施の形態では、吹出し口１
５の近傍にエンジン１８が設置されているため、吹出さ
れた空気は、温度がそれほど変化することなくエンジン
１８の周囲へと到達させられる。

【００３７】このように、温度調整された空気中におけ
るエンジン１８の性能が、センサ２２等からの信号が計
測器２４によって計測されることで確認できる。

【００３８】以上詳述したように、本実施の形態によれ
ば、ドライルーム４内及び恒温室１１内に導入される乾
燥空気の露点温度が、空調機６から吹出される空気の温
度よりも低いため、ドライルーム４内（例えば恒温室１
１の周囲）では、結露が起こりにくい状態となる。従っ
て、結露防止のために、恒温室１１や空調機６を厚い断
熱材で覆わなくてもよく、しかも、空調機６の構成部材
として錆びにくい特殊なステンレス等を用いる必要もな
く、汎用材質を適用することもできる。

【００３９】また、恒温室１１は、乾燥したドライルー
ム４内に設けられているため、恒温室１１の外部からの
湿気の侵入を防止するための気密性を付与しなくてもよ
い。従って、壁の隙間や配線２３用に壁に開けられた孔
等に関しては、従来のように厳密にシールを施す等のリ
ーク防止対策を行わなくて済む。

【００４０】さらに、ドライルーム４内に導入される乾
燥空気は、一定に温度調整され、外気の温度と大きな差
があるわけではない。このため、ドライルーム４の壁が
断熱仕様でなくても、特にドライルーム４の壁の外側が
結露するといった問題は生じない。また、ドライルーム
４内は、人が作業する温度環境としても特に問題がない
ため、試験準備や恒温室１１内の観測等の作業が可能で
あり、加えて、高温や低温に弱い計測器２４等が設置可
能である。

【００４１】尚、上記実施の形態の記載内容に限定され
ず、例えば次のように実施してもよい。

【００４２】（ａ）ドライルーム４内に設けられる恒温
室１１の位置は、上記実施の形態に限定されるものでは
なく、図３（ａ）のように恒温室１１の壁とドライルー
ム４の壁とが離れていてもよいし、図３（ｂ）〜（ｃ）
のように、恒温室１１の壁とドライルーム４の壁とが接
している部分が、上記実施の形態よりも多くなってもよ
い。

【００４３】（ｂ）上記実施の形態では、ドライルーム
４内に恒温室１１を設けているが、ドライルーム４内に
は空調機６のみを設けるとともに、ドライルーム４の外
部に恒温室１１を設け、除湿された空気が空調機６によ
って温度調整されてから、恒温室１１に導入されるよう
にしてもよい。これにより、少なくとも、空調機６を結
露のための錆び防止の仕様にしたり、厚い断熱材で覆っ
たりしなくても済むという効果が奏される。

【００４４】（ｃ）温度環境試験装置１は、エンジン１
８以外の自動車部品や電子部品等の他の試験に利用して
もよい。

【００４５】（ｄ）空調機６を断熱材で覆って、空調機
６から周囲への放熱を抑えるようにしてもよい。

【００４６】（ｅ）上記実施の形態ではドライルーム４
に入室するための前室５が設けられているが、該前室５
を省略してもよい。

【００４７】（ｆ）ドライルーム４、恒温室１１、前室
５には、作業者の出入りやエンジン１８の移動等のため
に、シャッターやドア等を適宜設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態における温度環境試験装置の概略
構成を示す側断面図である。

【図２】一実施の形態におけるドライルームと恒温室等
との位置関係を示す平断面図である。

【図３】別の実施の形態におけるドライルームと恒温室
等との位置関係を示す図であって、（ａ）は恒温室の壁
面がドライルームの壁面から離れている場合を、（ｂ）
は恒温室の２つの壁面がドライルームの壁面と接してい
る場合を、（ｃ）は恒温室の３つの壁面がドライルーム
の壁面と接している場合をそれぞれ示す平断面図であ
る。

【図４】従来の温度環境試験装置の概略構成を示す側断
面図である。

【符号の説明】

１…温度環境試験装置、２…除湿機、４…ドライルー
ム、５…前室、６…空調機、７…加熱手段としてのヒー
タ、８…冷却手段としての冷却機、１０…吹出しファン
としての有圧換気扇、１１…恒温室、１４…吸込み口、
１５…吹出し口、１６…開口部、１８…被試験体として
の自動車のエンジン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２４Ｆ 5/00 Ｆ２４Ｆ 5/00 Ｚ (72)発明者 山中 庸詳 東京都千代田区有楽町１丁目４番１号 三 機工業 株式会社内 (72)発明者 内山 雅一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 鈴木 宏 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 仲本 郁雄 静岡県裾野市御宿1200番地 トヨタ自動車 株式会社内 Ｆターム(参考） 2G050 AA07 BA06 BA10 CA02 DA02 EA01 EA02 EC01 EC03 3L053 BC01 3L054 BE01

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気を除湿するための除湿機と、 前記除湿機にて除湿された空気が導入されるドライルー
   ムと、 前記ドライルーム内に設けられ空気の温度を調整するた
   めの空調機と、 前記空調機にて温度調整された空気が導入される恒温室
   とを備え、 所定の温度環境の形成された前記恒温室内に被試験体を
   設置し、該被試験体に関する試験を行うための温度環境
   試験装置において、 前記空調機と前記恒温室とは吹出用連通部を通じて連通
   可能となっており、 かつ、前記空調機は、空気を加熱するための加熱手段及
   び空気を冷却するための冷却手段のうち少なくとも一方
   と、 温度調整された空気を前記吹出用連通部を通じて前記恒
   温室内へと吹出すための吹出しファンとを備えているこ
   とを特徴とする温度環境試験装置。
2. 【請求項２】 前記除湿機によって除湿された空気の露
   点温度は、前記空調機によって温度調整された空気の温
   度よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の温度環
   境試験装置。
3. 【請求項３】 前記恒温室は前記ドライルームに隣接し
   て設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記
   載の温度環境試験装置。
4. 【請求項４】 前記恒温室は前記ドライルーム内に設け
   られていることを特徴とする請求項１又は２に記載の温
   度環境試験装置。
5. 【請求項５】 前記恒温室は前記ドライルームに対して
   連通可能な開口部を具備しているとともに、 前記空調機と前記恒温室とは前記吹出用連通部とは別の
   吸込用連通部を通じて連通可能となっており、 前記空調機は前記吸込用連通部を通じて前記恒温室から
   温度調整するための空気を吸込み可能となっていること
   を特徴とする請求項３又は４に記載の温度環境試験装
   置。
6. 【請求項６】 前記吸込用連通部の前記恒温室側の吸込
   み口は前記被試験体よりも前記開口部に近い場所に設け
   られ、 前記吹出用連通部の前記恒温室側の吹出し口は前記開口
   部よりも前記被試験体に近い場所に設けられていること
   を特徴とする請求項５に記載の温度環境試験装置。
7. 【請求項７】 前記空調機は前記恒温室に接して備えら
   れ、前記空調機からの温度調整された空気が直接前記恒
   温室に導入されることを特徴とする請求項３乃至６のい
   ずれかに記載の温度環境試験装置。
8. 【請求項８】 前記ドライルームの内部が外部に対して
   高い圧力に維持されるようになっていることを特徴とす
   る請求項１乃至７のいずれかに記載の温度環境試験装
   置。
9. 【請求項９】 前記ドライルームに隣接して出入り可能
   な前室を備えていることを特徴とする請求項１乃至８の
   いずれかに記載の温度環境試験装置。
10. 【請求項１０】 前記被試験体が自動車のエンジンであ
    ることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の
    温度環境試験装置。