JP2009103351A - 環境試験器 - Google Patents

Abstract

【課題】環境試験器の異常や異常が起こる前の予兆を早期に検出する。
【解決手段】環境試験器１は、温湿度制御部の制御により加湿ヒータ５ｂが加熱されて、加湿容器５ａ内の水が加熱して、水蒸気が発生する。水蒸気が発生することで、加湿容器５ａ内の水は減少していく。そして、水位検出センサ８により検出した加湿容器５ａ内の水の水位が基準水位を下回ると、水量制御部により加湿容器５ａ内に水が供給されるように電磁弁６は開状態にされて、加湿容器５ａ内に水が供給される。この環境試験器１は、記憶部にあらかじめ記憶されている、現在設定されている設定温度、設定湿度に対応した水の供給量と、現在供給されている水の供給量とを所定時間おきに比較する。
【選択図】図１

Description

本発明は、環境試験が実施される環境試験器に関する。

特許文献１には、環境試験器内に加湿容器が設置されており、加湿容器内に貯留された水が加湿ヒータによって加熱されることで蒸発し、環境試験器内を所定の設定湿度に調整する環境試験器について記載されている。この環境試験器においては、加湿容器中の水の水位が基準水位を下回ると、水タンクから水が供給されることにより、加湿容器内の基準水位が復帰するように構成されている。

特開２００３−２７９０８３（図１）

上述した特許文献１に記載の環境試験器においては、加湿容器と水タンクとの間に設けられているパッキンなどのシール部分が劣化して、蒸気漏れを起こしていたり、環境試験器内に設けられたラックなどへの結露によって、水の供給量が増大していても、常に加湿容器内の加湿水の水位が基準水位を保つことができる。したがって、この蒸気漏れや結露などの環境試験器の異常な状態を早期に検知することができず、環境試験器が故障してしまうことがあった。

そこで、本発明の目的は、環境試験器の異常や異常が起こる前の予兆を早期に検出する環境試験器を提供することである。

本発明の環境試験器は、水の蒸発により所定の設定湿度に調節され、環境試験が実施される環境試験器であって、水を貯留する加湿容器と、前記加湿容器内に水を供給する水供給手段と、前記水供給手段によって供給されている水の供給量を測定する水量測定手段と、前記加湿容器内の水の水位を検出する水位検出センサと、前記水位検出センサにより検出した前記加湿容器内の水の水位が基準水位を下回っている間に、前記加湿容器内に水が供給されるように前記水供給手段を制御する水量制御手段と、前記水量測定手段によって測定された、前記加湿容器内に供給される水の供給量を、あらかじめ複数の設定温度のいずれかと複数の設定湿度のいずれかとの組み合わせごとに記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶され、現在設定されている設定温度及び設定湿度に対応した、前記加湿容器内に供給される水の供給量、及び、前記水量測定手段によって測定された、現在供給されている水の供給量を比較する比較手段とを備えている。

本発明の環境試験器によると、記憶手段に記憶され、現在設定されている設定温度及び設定湿度に対応した水の供給量と、現在供給されている水の供給量とを比較することができる。これにより、現在供給されている水の供給量が、記憶手段に記憶され、現在設定されている設定温度及び設定湿度に対応した水の供給量よりも多くなっていることなどを検出することができる。つまり、水の供給量が増大していることなどを早期に検出することができ、環境試験器の異常や異常が起こる前の予兆を早期に検知することができる。

また、前記加湿容器内に貯留された水を加熱する加湿ヒータを有していることが好ましい。これにより、加湿容器内に貯留された水を迅速に蒸発させることができる。

さらに、前記比較手段による比較結果を表示するインジケータを有していることが好ましい。これにより、記憶手段に記憶され、現在設定されている設定温度及び設定湿度に対応した水の供給量と、現在供給されている水の供給量との比較結果を把握することができる。

加えて、前記比較手段による比較の結果、水量測定手段によって測定された、現在供給されている水の供給量が、前記記憶手段に記憶され、現在設定されている設定温度及び設定湿度に対応した水の供給量よりも所定量以上多い場合に、その旨を報知する報知手段を有することが好ましい。このように、水の供給量が増大していることを報知することにより、ユーザは、環境試験器の異常や異常が起こる前の予兆を早期に把握することができる。

また、前記水供給手段は、前記加湿容器への水の供給を遮断可能な弁を有しており、
前記水量測定手段は、前記弁の開閉時間から前記加湿容器内に供給される水の供給量を測定することが好ましい。これによると、弁の開閉時間によって、容易に加湿容器内に供給される水の供給量を測定することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本発明は、所定の設定温度及び設定湿度に調節され、試料を収容して環境試験が実施される環境試験器を例に挙げて説明する。

図１は、本実施形態に係る環境試験器の概略平面図である。図１に示すように、環境試験器１は、試験室１ａと、空気流路１ｂとから構成されている。試験室１ａは、試料を収容して環境試験が実施される空間であり、所定の設定温度及び設定湿度に調整された恒温恒湿空間となっている。

空気流路１ｂは、壁９によって試験室１ａと仕切られた角筒状の空間であり、試験室１ａとの間に２箇所の開口が設けてある。空気流路１ｂは、その内部に送風機２と、空気加熱ヒータ３と、除湿冷却器４と加湿器５とを有している。

送風機２は、空気流路１ｂの一方（図１の上方）の開口に装着されている。空気流路１ｂの他方（図１の下方）の開口から流れ込んだ流入空気は、下方から上方へ空気流路１ｂを流れて、送風機２から吸い込まれて、試験室１ａに恒温恒湿空気として供給される。

空気加熱ヒータ３は、ファン付シーズヒータなどの電熱ヒータからなっており、設定温度と設定湿度、及び、現在の温度と湿度の偏差を検出して後述する制御装置２０（図２参照）によりフィ−ドバック制御される。除湿冷却器４は、空気流路１ｂを横断して構成されており、制御装置２０により制御される。

加湿器５は、加湿容器５ａと加湿ヒータ５ｂとを有している。加湿容器５ａは、空気流路１ｂの一方（図１の下方）の開口に装着され、その上部空間が空気流路１ｂに開放されている。この加湿容器５ａは、その内部に水を貯留している。また、加湿容器５ａは、電磁弁６を介して水タンク７と接続されている。加湿ヒータ５ｂは、制御装置２０により制御されることにより、加湿容器５ａ内に貯留された水を加熱し、水蒸気を発生させる。この加湿ヒータ５ｂにより、加湿容器５ａ内に貯留された水を迅速に蒸発させることができる。

水タンク７に貯留されている水は、電磁弁６が開となっている間、加湿容器５ａに供給される。つまり、水タンク７及び電磁弁６は、加湿容器５ａ内に水を供給する水供給手段を構成している。また、水タンク７に貯留されている水は、電磁弁６が閉となっている間、加湿容器５ａへの供給が遮断される。このように、電磁弁６によって、水タンク７から加湿容器５ａへの水の供給が遮断可能となっている。

加湿容器５ａの側面には、加湿容器５ａ内の水の水位を検出する水位検出センサ８が取り付けられている。

次に、環境試験器１の全体制御を司る制御装置２０について説明する。図２は、環境試験器の電気的な構成を示すブロック図である。図２に示される制御装置２０は、中央処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、環境試験器１の全体動作を制御するための各種プログラムやデータなどが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵで処理されるデータなどを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。

さらに、この制御装置２０は、温湿度制御部２１、水量制御部２２、水量測定部２３、記憶部２４及び比較部２５を有している。

温湿度制御部２１は、試験室１ａ内が設定温度及び設定湿度になるように、空気加熱ヒータ３、除湿冷却器４及び加湿ヒータ５ｂを制御する。

水量制御部２２は、水位検出センサ８により検出した加湿容器５ａ内の水の水位が基準水位を下回っている間、加湿容器５ａ内に水が供給されるように電磁弁６を開状態にして、加湿容器５ａ内に水を供給する。そして、水量制御部２２は、水位検出センサ８により検出した加湿容器５ａ内の水の水位が基準水位を上回ると、電磁弁６を閉状態にして、加湿容器５ａへの水の供給を停止する。

水量測定部２３は、電磁弁６の開閉時間によって、加湿容器５ａ内に供給される水の供給量を、移動平均を取りながら測定する。このように、電磁弁６を用いるだけで、容易に水の供給量を測定することができる。

記憶部２４は、あらかじめ複数の設定温度のいずれかと複数の設定湿度のいずれかとの組み合わせごとに、１回の環境試験の測定時間において、電磁弁６の開閉時間によって加湿容器５ａ内に供給される水の供給量を、移動平均を取りながら時系列に記憶している。

比較部２５は、記憶部２４に記憶され、現在設定されている設定温度及び設定湿度に対応した、加湿容器５ａ内に供給される水の供給量、及び、現在供給されている水の供給量を所定時間おきに比較する。

比較部２５による比較の結果は、インジケータ３０に表示される。図３は、インジケータの詳細を示す図である。インジケータ３０は、図３に示すように、記憶部２４に記憶され、現在設定されている設定温度及び設定湿度に対応した、加湿容器５ａ内に供給される水の供給量を基準（ＡＶＧ）となる水の供給量としている。そして、水量測定部２３により測定された現在供給されている水の供給量が、この基準となる水の供給量より多い場合には、針３１が「多」と示された右側に移動し、逆に少ない場合には、針３１が「少」と示された左側に移動する。これにより、記憶部２４に記憶され、現在設定されている設定温度及び設定湿度に対応した水の供給量と、水量測定部２３により測定された現在供給されている水の供給量との比較結果を把握することができる。

また、水量測定部２３により測定された現在供給されている水の供給量が、この基準となる水の供給量より所定量以上多い場合には、その旨をスピーカ３３（報知手段）からユーザに報知するように構成されている。所定量とは、環境試験器１が異常な状態になりうると判断できる量である。このように、水の供給量が増大していることをスピーカ３３により報知することにより、ユーザは、環境試験器１の異常や異常が起こる前の予兆を早期に把握することができる。

次に、環境試験器１の試験室１ａ内を所定の設定湿度に調整する一連の動作について説明する。ここでは、温度を２５℃、湿度を６０％に調整する場合における、湿度の調整について説明する。

まず、湿度の調整が開始されると、温湿度制御部２１の制御により加湿ヒータ５ｂが加熱されて、加湿容器５ａ内の水が加熱して、水蒸気が発生する。水蒸気が発生することで、加湿容器５ａ内の水は減少していく。そして、水位検出センサ８により検出した加湿容器５ａ内の水の水位が基準水位を下回ると、水量制御部２２により加湿容器５ａ内に水が供給されるように電磁弁６は開状態にされて、加湿容器５ａ内に水が供給される。加湿容器５ａ内の水の水位が基準水位を上回ると、水量制御部２２により電磁弁６は閉状態にされて、加湿容器５ａへの水の供給を停止する。これらの動作を繰り返しながら、試験室１ａ内は湿度６０％に調整される。

ここで、加湿容器５ａと水タンク７との間に設けられている図示しないパッキンなどのシール部分が劣化して、蒸気漏れを起こしていたり、環境試験器１内に設けられた図示しないラックなどへの結露によって、水の供給量が増大していても、常に加湿容器５ａ内の水の水位は基準水位を保つことができる。したがって、この蒸気漏れや結露などの環境試験器１の異常な状態を早期に検知することができず、環境試験器１が故障してしまうことがあった。

そこで、記憶部２４にあらかじめ記憶されている設定温度２５℃、設定湿度６０％の組み合わせにおける水の供給量と、水量測定部２３により測定された現在供給されている水の供給量とを所定時間おきに比較する。そして、水量測定部２３により測定された現在供給されている水の供給量が、この記憶部２４に記憶され、設定温度２５℃、設定湿度６０％の組み合わせにおける水の供給量より所定量以上多い場合には、その旨をスピーカ３３からユーザに報知する。これにより、ユーザは、環境試験器１の異常や異常が起こる前の予兆を早期に把握することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述した実施形態においては、電磁弁６のＯＮ／ＯＦＦ制御により、加湿容器５ａへの水の供給量を制御していたが、内部にバルブを有した流量計を用いて、流量計によるバルブの制御により、加湿容器５ａへの水の供給量を制御してもよい。

また、本実施形態においては、記憶部２４は、加湿容器５ａ内に供給される水の供給量を、移動平均を取りながら時系列に記憶していたが、移動平均を取らずに時系列に記憶していてもよい。

また、本実施形態においては、加湿容器５ａ内の水を迅速に蒸発させるために、加湿ヒータ５ｂを有していたが、空気流路１ｂ内の温度上昇に伴い加湿容器５ａ内の水を自然に蒸発させるのであれば、加湿ヒータ５ｂを有していなくてもよい。

加えて、報知手段は、スピーカ３３に限らず、ディスプレイにメッセージを表示するなど、水の供給量が増大していることを報知するものであれば、いかなるものでもよい。

さらに、記憶部２４にあらかじめ記憶している水の供給量は、シーズンごとに記憶していてもよい。このとき、同じシーズンにおける現在設定されている設定温度及び設定湿度に対応した、加湿容器５ａ内に供給される水の供給量、及び、現在供給されている水の供給量を所定時間おきに比較することで、同じ傾向の環境における比較を行うことができる。また、記憶部２４にあらかじめ記憶している水の供給量は、直近に測定した１回分のデータもしくは数回分のデータの平均であってもよいし、今までに測定した全てのデータの平均であってもよい。複数回のデータを平均することで、ユーザは、環境試験器１の異常や異常が起こる前の予兆をより正確に把握することができる。

加えて、本実施形態においては、所定時間おきに現在設定されている設定温度及び設定湿度に対応した、加湿容器５ａ内に供給される水の供給量、及び、現在供給されている水の供給量を比較していたが、１回の環境試験が終了してから比較してもよい。

本発明の一実施形態に係る環境試験器の概略平面図である。 図１に示す環境試験器の電気的な構成を示すブロック図である。 図２に示すインジケータの詳細を示す図である。

符号の説明

１ 環境試験器
５ａ 加湿容器
５ｂ 加湿ヒータ
６ 電磁弁
７ 水タンク
８ 水位検出センサ
２２ 水量制御部
２３ 水量測定部
２４ 記憶部
２５ 比較部
３０ インジケータ
３３ スピーカ

Claims (5)

1. 水の蒸発により所定の設定湿度に調節され、環境試験が実施される環境試験器であって、
   水を貯留する加湿容器と、
   前記加湿容器内に水を供給する水供給手段と、
   前記水供給手段によって供給されている水の供給量を測定する水量測定手段と、
   前記加湿容器内の水の水位を検出する水位検出センサと、
   前記水位検出センサにより検出した前記加湿容器内の水の水位が基準水位を下回っている間に、前記加湿容器内に水が供給されるように前記水供給手段を制御する水量制御手段と、
   前記水量測定手段によって測定された、前記加湿容器内に供給される水の供給量を、あらかじめ複数の設定温度のいずれかと複数の設定湿度のいずれかとの組み合わせごとに記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶され、現在設定されている設定温度及び設定湿度に対応した、前記加湿容器内に供給される水の供給量、及び、前記水量測定手段によって測定された、現在供給されている水の供給量を比較する比較手段とを備えていることを特徴とする環境試験器。
2. 前記加湿容器内に貯留された水を加熱する加湿ヒータを有していることを特徴とする請求項１に記載の環境試験器。
3. 前記比較手段による比較結果を表示するインジケータを有していることを特徴とする請求項１または２に記載の環境試験器。
4. 前記比較手段による比較の結果、水量測定手段によって測定された、現在供給されている水の供給量が、前記記憶手段に記憶され、現在設定されている設定温度及び設定湿度に対応した水の供給量よりも所定量以上多い場合に、その旨を報知する報知手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の環境試験器。
5. 前記水供給手段は、前記加湿容器への水の供給を遮断可能な弁を有しており、
   前記水量測定手段は、前記弁の開閉時間から前記加湿容器内に供給される水の供給量を測定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の環境試験器。

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