JP2006275326A - 恒温庫 - Google Patents

Abstract

【課題】 構造を複雑化することなく、収容室内を所定の温度に維持することを可能とする恒温庫を提供する。
【解決手段】 本発明の恒温庫１は、断熱箱体２内に収容室６を構成し、空気循環用送風機１５にて当該収容室６内の空気を循環させて成るものであって、循環空気を加熱する加熱用ヒータ１６と、収容室６内に外気を導入するための外気導入口１０と、外気導入口１０よりダクト５を介して収容室６内に外気を導入する外気導入用送風機１４とを備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、断熱箱体内の収容室内の空気を空気循環用送風機で循環させる恒温庫に関し、特に、ハードディスクなどの電気部品や精密部品などを設定温度でテストを行うための恒温庫に関するものである。

ハードディスクなどの電気部品や精密部品などの生産過程では、かかる電気部品や精密部品の品質を一定以上に維持するため、各種のテストが実施されている。このうち、温度に関するテストを行う際に、この種の恒温庫が用いられている。かかる恒温庫は、テスト対象となる物品を一定温度を維持するため、収容室内を一定温度にて管理される。

従来の恒温庫は、断熱箱体内に構成された庫内に、空気循環路を形成し、循環ファンにより庫内の空気循環を行う。空気循環路には、冷却器及び加熱ヒータが配置されており、温度検出器の出力に基づき、これら冷却器及び加熱ヒータを制御することで、庫内を所望の温度、例えば０℃から＋６０℃の温度とする（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２０７２５１号公報

上述した如き従来の恒温庫では、庫内温度を下げるために冷却ユニットが用いられていた。そのため、圧縮機、凝縮器、減圧手段、冷却器及び凝縮器用送風機等を備えた冷却ユニットを恒温庫に搭載する必要があり、恒温庫自体の構造が複雑化する問題があった。また、冷却器は、庫内を循環する空気中に含まれた水分などによる霜付きが発生することから、冷却不良を生起する問題がある。そのため、かかる霜付きを抑制するためには、庫内を密閉構造とすることが要求される。

しかし、庫内を密閉構造とするためには、恒温庫の扉構造を複雑化する必要があり、装置自体の複雑化及びコストの高騰を招く問題がある。また、扉構造が複雑化すると、開閉作業が煩雑となるため、テスト対象となるハードディスク等の電気部品の納出作業が困難となる問題がある。

そこで、本発明は、従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、構造を複雑化することなく、収容室内を所定の温度に維持することを可能とする恒温庫を提供することを目的とする。

本発明の恒温庫は、断熱箱体内に収容室を構成し、空気循環用送風機にて当該収容室内の空気を循環させて成るものであって、循環空気を加熱する加熱用ヒータと、収容室内に外気を導入するための外気導入口と、該外気導入口より収容室内に外気を導入する外気導入用送風機とを備えたことを特徴とする。

請求項２の発明の恒温庫は、上記発明において、断熱箱体の内側に間隔を存して設けられた仕切板にて収容室と仕切られたダクトを備え、該ダクト内に加熱用ヒータを設けると共に、外気導入口から導入された外気をダクト内で循環空気と混合した後、収容室内に供給することを特徴とする。

請求項３の発明の恒温庫は、上記発明において、外気導入口は加熱用ヒータよりも空気上流側に位置することを特徴とする。

請求項４の発明の恒温庫は、上記各発明において、収容室には、ダクト内を経た空気を当該収容室に吐出する循環空気吐出口を設けると共に、該循環空気吐出口から吐出する空気温度を検出する温度検出手段を設け、該温度検出手段に基づいて加熱用ヒータ、及び／又は、外気導入用送風機を制御することを特徴とする。

請求項５の発明の恒温庫は、上記各発明において、収容室は前面の物品納出口にて開口すると共に、該物品納出口の上方に、ダクト内を経た空気を当該物品納出口に向けて吐出する循環空気吐出口を設けたことを特徴とする。

請求項６の発明の恒温庫は、上記発明において、収容室の物品納出口を、循環空気吐出口の前方に位置する引き出し式スクリーンにて開閉自在に閉塞したことを特徴とする。

請求項７の発明の恒温庫は、上記各発明において、収容室内に上下複数段架設された物品載置用の棚と、収容室の背面に位置する仕切板に形成され、収容室内を循環した空気をダクトに吸い込む循環空気吸込口とを備え、該循環空気吸込口は、収容室の下方にいくほど多く形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、断熱箱体内に収容室を構成し、空気循環用送風機にて当該収容室内の空気を循環させて成る恒温庫において、循環空気を加熱する加熱用ヒータと、収容室内に外気を導入するための外気導入口と、該外気導入口より収容室内に外気を導入する外気導入用送風機とを備えたことにより、加熱用ヒータにより収容室内の循環空気の温度を上げることができると共に、外気を用いて収容室内の循環空気の温度を下げることが可能となる。

これにより、複雑な構成を有する冷却ユニットを用いることなく、収容室内の温度を下げることが可能となり、装置の構造を簡素化することができるようになる。また、冷却ユニットを構成する冷却器を不要とすることができるため、格別に除霜手段を設ける必要がなくなり、これに伴って、収容室内を密閉とする必要がなくなる。そのため、装置自体の密閉度を高めるために、扉構造を複雑化させる必要がなくなり、これによっても、装置の簡素化及びコストの低廉化を図ることができるようになる。

請求項２の発明によれば、断熱箱体の内側に間隔を存して設けられた仕切板にて収容室と仕切られたダクトを備え、該ダクト内に加熱用ヒータを設けると共に、外気導入口から導入された外気をダクト内で循環空気と混合した後、収容室内に供給することにより、収容室内の循環空気と外気との温度差を一旦ダクトにて緩和した後、収容室内に供給することが可能となる。

そのため、直接外気を収容室内に吐出する場合に比して、緩やかに収容室内を冷却することができる。これにより、収容室６内各場所において生じる温度差を緩和することができる。

請求項３の発明によれば、外気導入口は加熱用ヒータよりも空気上流側に位置することにより、ダクト内に導入された外気を一旦、加熱用ヒータにて加熱した後、収容室内に供給することが可能となる。これによっても、外気と循環空気との温度差を一旦ダクトにて緩和することが可能となることから、収容室内に発生する温度ムラを著しく抑制することができるようになる。

請求項４の発明によれば、収容室には、ダクト内を経た空気を当該収容室に吐出する循環空気吐出口を設けると共に、該循環空気吐出口から吐出する空気温度を検出する温度検出手段を設け、該温度検出手段に基づいて加熱用ヒータ、及び／又は、外気導入用送風機を制御することにより、循環空気の吐出温度を所定温度に制御することが可能となり、外気導入時における収容室内温度の変動を最小限とすることができる。

請求項５の発明によれば、収容室は前面の物品納出口にて開口すると共に、該物品納出口の上方に、ダクト内を経た空気を当該物品納出口に向けて吐出する循環空気吐出口を設けたので、物品納出口から収容室内の空気が漏出することで、著しく収容室内温度が変動することを抑制することができる。これにより、当該物品納出口を閉塞する扉を不要、乃至は、扉構造を簡素化することができるようになる。

請求項６の発明によれば、収容室の物品納出口を、循環空気吐出口の前方に位置する引き出し式スクリーンにて開閉自在に閉塞したことにより、物品納出口の開閉を容易とすることが可能となり、簡素な構造にて収容室内の循環空気の漏出による温度変動を抑制することができるようになる。

請求項７の発明によれば、収容室内に上下複数段架設された物品載置用の棚と、収容室の背面に位置する仕切板に形成され、収容室内を循環した空気をダクトに吸い込む循環空気吸込口とを備え、該循環空気吸込口は、収容室の下方にいくほど多く形成されていることから、循環空気が収容室上部から吐出された場合であっても、循環空気を積極的に収容室の下部に循環させることが可能となる。これにより、収容室内の空気をより均等に循環させることが可能となり、温度ムラを抑制することができるようになる。

以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本実施例の恒温庫１の正面図、図２は図１の恒温庫の縦断側面図を示している。本実施例における恒温庫１は、例えばハードディスクなどの電気部品や精密部品などの生産過程において、温度に関するテストを行う際に用いられるものである。恒温庫１は前面に開口を有する断熱箱体２により構成されており、当該前面開口は、ハードディスクなどの物品を納出するための物品納出口３とされている。

断熱箱体２の背面及び天面の内側には、間隔を存して仕切板４が取り付けられており、断熱箱体２の背面及び天面と仕切板４との間には、ダクト５が形成されている。そして、この仕切板４の内側が収容室６とされている。この収容室６内には、複数段の物品載置用の棚８が上下に架設される。

断熱箱体２の背面には、下部に位置して外部とダクト５内とを連通する外気導入口１０が形成されると共に、上部には、同じく外部とダクト５内とを連通する排気口１１が形成される。この排気口１１が位置する断熱箱体背面外側には、図２に示す如く上方に開口を有する排気指向部材１２が取り付けられている。この排気指向部材１２と断熱箱体２背面との間には排気ダクト１３が形成されており、当該排気ダクト１３には、ダクト５内の空気を外部に排出するための外気導入用送風機１４が配設されている。

そして、この排気口１１の空気下流側に位置するダクト５内には、空気循環用送風機１５が配設されると共に、外気導入口１０の空気下流側に位置するダクト５内には、加熱用ヒータ１６が配設される。即ち、外気導入口１０は加熱用ヒータ１６よりも空気上流側に位置することとなる。

収容室６の前面に形成された物品納出口３の上縁には、ダクト５と連通した循環空気吐出口１７が形成されている。また、前記ダクト５と収容室６内とを区画する仕切板４には、前記各物品載置用の棚８の後方に位置して循環空気吸込口２０が複数形成されている。この循環空気吸込口２０は図１に示すように、仕切板４上部から下部にわたって複数形成されている。このとき、仕切板４に形成される循環空気吸込口２０は、上方から下方にいくにしたがって多くなるように形成されている。

また、前記循環空気吐出口１７近傍には、吐出口１７から吐出される循環空気の吐出温度を検出するための吐出温度センサ２１が設けられていると共に、本実施例では、下から三段目に位置する物品載置用の棚８の後方には、収容室６内の温度を検出するための室内温度センサ２２が設けられている。これら温度センサ２１、２２は、それぞれ断熱箱体２上面に設けられる制御装置２４に接続されており、当該センサ２１、２２の出力に基づき、各送風機１４、１５及び加熱用ヒータ１６が制御される。また、当該制御装置２４は、図示しないコントロールパネルが接続されており、当該コントロールパネルにより収容室６内の設定温度を設定可能とする。

物品納出口３の上縁には、循環空気吐出口１７の前方に位置して、引き出し式のスクリーン２３が設けられている。当該スクリーン２３を上方から下方に引き出すことにより、物品納出口３は、開閉自在に閉塞される。なお、物品納出口３の下端には、当該引き出されたスクリーン２３を脱着自在に保持するための保持部２３Ａが設けられている。

次に、本実施例における恒温庫１の空気の流れについて説明する。なお、本実施例における恒温庫１は、上述した如くハードディスクなどの電気部品や精密部品などを設定温度でテストを行うためのものであるため、所定の温度範囲、例えば＋２５℃から＋３５℃に空気調整された工場等に設置されるものとする。また、本実施例におけるテスト温度は＋６０℃であるものとする。

上記構成により、制御装置２４は、室内温度センサ２２により収容室６内の温度を検出し、所定温度、本実施例では＋６０℃に満たない場合は、加熱用ヒータ１６に通電を行うと共に、循環用送風機１５を運転し、ダクト５内において加熱用ヒータ１６により加熱された循環空気を循環空気吐出口１７から収容室６内に吹き付ける。このとき、循環空気吐出口１７は、物品納出口３に向けて吐出されるため、当該物品納出口３に循環空気によるエアカーテンを形成することができる。

そして、循環空気吐出口１７から吐出された循環空気は、収容室６内を循環し、当該収容室６内を加熱した後、各物品載置用の棚８の後方に形成された循環空気吸込口２０からダクト５内に帰還する。

このとき、循環空気吸込口２０は、上述した如く上方から下方に行くにしたがって多く形成されていることから、循環空気を積極的に収容室６の下部に循環させることが可能となる。これにより、収容室６内の空気をより均等に循環させることが可能となり、温度ムラを抑制することができる。

そして、ダクト５内に帰還した循環空気は、ダクト５内を上昇し、再び加熱用ヒータ１６にて加熱された後、空気循環用送風機１５により循環空気吐出口１７より収容室６内に吐出される。

当該加熱空気の循環により収容室６内が加熱され、室内温度センサ２２により設定温度例えば＋６０．５℃であることを検出した場合には、制御装置２４は、前記空気循環用送風機１５と共に、外気導入用送風機１４の運転を開始する。これにより、ダクト５の空気上流側に形成された外気導入口１０から外気が積極的にダクト５内に導入される。

このとき、取り込まれる外気は、上述した如く＋２５℃から＋３５℃程度であるため、ダクト５内に帰還した＋６０℃以上の循環空気と、当該ダクト５内にて混合されることで、＋６０℃よりも低い温度にまで冷却される。外気と混合された循環空気は、その後、加熱用ヒータ１６にて再び加熱された後、一部の循環空気は、外気導入用送風機１４により排気口１１から外部に排出される。残りの循環空気は、空気循環用送風機１５により、再び収容室６内に吐出される。

ここで、外気導入時において、制御装置２４は、吐出温度センサ２１に基づき、外気導入用送風機１４の運転を制御する。即ち、吐出温度センサ２１により検出された温度が設定温度よりも少許低めの＋５８℃となるように外気導入用送風機１４を制御し、収容室６内の温度を徐々に下げる。なお、制御装置２４は、外気導入用送風機１４を運転した場合であっても、吐出温度センサ２１により検出される温度が例えば＋５８℃である場合には、同時に加熱用ヒータ１６の通電を停止し、＋５７℃以下となった場合には、加熱用ヒータ１６の通電を再開するものとする。

これにより、外気を用いて収容室６内の循環空気の温度を下げることが可能となる。そのため、従来の如き複雑な構成を有する冷却ユニットを用いることなく、収容室６内の温度を下げることが可能となるため、恒温庫１自体の構造を簡素化することができるようになる。また、冷却ユニットを構成する冷却器を不要とすることで、格別に除霜手段を設ける必要がなくなり、収容室６内を密閉とする必要がなくなる。

そのため、収容室６内の密閉度を高めるために、扉構造を複雑化させる必要がなくなり、物品納出口３を本実施例の如く引き出し式のスクリーン２３にて開閉自在に閉塞することが可能となる。当該スクリーン２３を用いることで、物品納出口３の開閉を容易とすることが可能となり、簡素な構造にて収容室６内の循環空気の漏出による温度変動を抑制することができるようになる。これによっても、装置の簡素化及びコストの低廉化を図ることができる。

また、この場合において、収容室６内に導入される外気は、ダクト５内において、収容室６内を経て当該ダクト５内に帰還した循環空気と混合した後、収容室６内に供給する構成としているため、収容室６内の循環空気と外気との温度差を一旦ダクト５にて緩和した後、収容室６内に供給することが可能となる。

そのため、収容室６内の温度と著しく温度差のある外気を直接収容室６内に供給することで、収容室６内の温度が急激に低下する不都合を解消することができる。また、直接収容室６内に外気を供給することで、温度ムラが発生する不都合を回避することができるようになる。

更にまた、本実施例では、外気導入口１０からダクト５内に取り込まれた外気は、循環空気と混合された後、加熱用ヒータ１６にて加熱された後、収容室６内に吐出するため、これによっても、外気と循環空気との温度差を一旦ダクト５にて緩和することが可能となり、収容室６内に発生する温度ムラを著しく抑制することができるようになる。

循環空気の吐出温度によっては、外気導入に加えて、加熱用ヒータ１６の通電制御を行うことで、循環空気の吐出温度をより精密に所定温度に制御することが可能となり、外気導入時における収容室内温度の変動を最小限とすることができる。

なお、本実施例では上述した如く本発明をハードディスクなどの電気部品や精密部品などを設定温度でテストを行うため恒温庫として用いているが、これ以外にも、収容室６内を外気温度よりも高い温度、例えば＋５０℃から＋７０℃等の高温域に維持する恒温庫として用いる場合においても、好適なものとなる。

本実施例の恒温庫の正面図である。 図１の恒温庫の縦断側面図である。

符号の説明

１ 恒温庫
２ 断熱箱体
３ 物品納出口
４ 仕切板
５ ダクト
６ 収容室
８ 物品載置用の棚
１０ 外気導入口
１１ 排気口
１３ 排気ダクト
１４ 外気導入用送風機
１５ 空気循環用送風機
１６ 加熱用ヒータ
１７ 循環空気吐出口
２０ 循環空気吸込口
２１ 吐出温度センサ
２２ 室内温度センサ
２３ スクリーン
２４ 制御装置

Claims (7)

1. 断熱箱体内に収容室を構成し、空気循環用送風機にて当該収容室内の空気を循環させて成る恒温庫において、
   前記循環空気を加熱する加熱用ヒータと、前記収容室内に外気を導入するための外気導入口と、該外気導入口より前記収容室内に外気を導入する外気導入用送風機とを備えたことを特徴とする恒温庫。
2. 前記断熱箱体の内側に間隔を存して設けられた仕切板にて前記収容室と仕切られたダクトを備え、
   該ダクト内に前記加熱用ヒータを設けると共に、前記外気導入口から導入された外気を前記ダクト内で循環空気と混合した後、前記収容室内に供給することを特徴とする請求項１の恒温庫。
3. 前記外気導入口は前記加熱用ヒータよりも空気上流側に位置することを特徴とする請求項２の恒温庫。
4. 前記収容室には、前記ダクト内を経た空気を当該収容室に吐出する循環空気吐出口を設けると共に、
   該循環空気吐出口から吐出する空気温度を検出する温度検出手段を設け、該温度検出手段に基づいて前記加熱用ヒータ、及び／又は、外気導入用送風機を制御することを特徴とする請求項２又は請求項３の恒温庫。
5. 前記収容室は前面の物品納出口にて開口すると共に、該物品納出口の上方に、前記ダクト内を経た空気を当該物品納出口に向けて吐出する循環空気吐出口を設けたことを特徴とする請求項２、請求項３又は請求項４の恒温庫。
6. 前記収容室の物品納出口を、前記循環空気吐出口の前方に位置する引き出し式スクリーンにて開閉自在に閉塞したことを特徴とする請求項５の恒温庫。
7. 前記収容室内に上下複数段架設された物品載置用の棚と、前記収容室の背面に位置する仕切板に形成され、前記収容室内を循環した空気を前記ダクトに吸い込む循環空気吸込口とを備え、
   該循環空気吸込口は、前記収容室の下方にいくほど多く形成されていることを特徴とする請求項２、請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６の恒温庫。

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