JP2020026979A - 環境試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異常発生時の復旧を低コストかつ短時間で行うことが可能であるとともに温度調整の応答性が向上された環境試験装置を提供する。【解決手段】環境試験装置１は、内部空間１００Ａを有する試験筐体１００および空調空間２１を有する空調筐体２００を備える。試験筐体１００内には送風部１１０が設けられている。空調筐体２００内には空調ボックス２１が設けられている。試験筐体１００と空調筐体２００とが連結された連結状態で、空調筐体２００の空調空間２１Ａから試験筐体１００の内部空間１００Ａに空気を供給する流路ＦＰ１と試験筐体１００の内部空間１００Ａから空調筐体２００の空調空間２１Ａに空気を供給する流路ＦＰ２とが形成される。【選択図】図８

Description

本発明は、被試験物の環境試験に用いられる環境試験装置に関する。

医薬品の安定性を評価するための安定性試験として、医薬品を一定の温度および湿度で長期間保存する環境試験が行われる。チャンバ内に試験室および空調室（空調装置）が設けられる一体型の環境試験装置と、試験室と空調室（空調装置）とが別体として設けられる分離型の環境試験装置とが知られている。

一体型の環境試験装置は、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された環境試験装置は、試験室および空調室を有するチャンバを備える。試験室は、被試験物が設置される試験空間を有する。空調室には、冷凍機、加熱器、加湿器および送風機が収容されている。空調室内の冷凍機は、試験室から空調室へ導入された空気を冷却および除湿する。加熱器は、冷凍機で冷却された空気を加熱する。加湿器は空気に潜熱を与え、送風機はその空気を試験室に送り込む。

分離型の環境試験装置は、例えば特許文献２に記載されている。特許文献２に記載された環境試験装置は、試験室と空調装置とを別体として備える。試験室と空調装置とはダクト等の循環流路により接続されている。試験室は、被試験物が設置される試験空間を有する。空調装置は、蒸発器、加湿装置、加熱ヒータおよび送風機を含む。試験室内の温度と湿度とが空調装置にフィードバックされ、空調装置で所望の温度および湿度に調整された空気が循環流路を通して試験室に送られる。

特開２０１７−１８０８６０号公報 特開２０１７−１５６１２０号公報

特許文献１に記載された環境試験装置においては、チャンバ内に設けられた冷凍機、加熱器、加湿器および送風機が空調装置を構成する。そのため、空調装置の一部に異常が発生した場合には、環境試験装置の運転を停止し、空調装置の点検および修理等を行う必要がある。環境試験装置内の空調装置が復旧するまで、環境試験を中断する必要がある。

一方、特許文献２に記載された環境試験装置においては、空調装置が試験室とは別体として設けられている。そのため、空調装置の一部に異常が発生した場合には、空調装置のみを正常な空調装置と交換することにより、環境試験装置の運転を短時間で再開することができる。しかしながら、異常が生じた空調装置を正常な空調装置と交換するためにコストがかかる。また、空調装置内の送風機によりダクト等の循環流路を通して試験室へ空気が供給されるので、試験室内で一定の温度の空気が循環するまでに時間を要する。そのため、試験室内の温度の応答性が良好ではない。

本発明の目的は、異常発生時の復旧を低コストかつ短時間で行うことが可能であるとともに温度調整の応答性が向上された環境試験装置を提供することである。

（１）本発明に係る環境試験装置は、被試験物が収容される内部空間を有する第１の筐体と、第１の筐体内に設けられ内部空間内の気体を流動させる送風部と、第１の筐体と連結可能かつ第１の筐体から分離可能に設けられ空調空間を有する第２の筐体と、第２の筐体内に設けられ空調空間内の空気の温度を調整する温度調整部とを備える。第１の筐体と第２の筐体とが連結された連結状態で、第２の筐体の空調空間から第１の筐体の内部空間に空気を供給する第１の流路と第１の筐体の内部空間から第２の筐体の空調空間に空気を供給する第２の流路とが形成される。

その環境試験装置においては、内部空間を有する第１の筐体と空調空間を有する第２の筐体とが連結可能かつ分離可能に設けられている。第１の筐体には送風部が設けられ、第２の筐体には温度調整部が設けられている。このような構成により、温度調整部に異常が生じた場合には、第２の筐体を第１の筐体から分離し、分離された第２の筐体の温度調整部の異常を点検および修理することができる。このとき、第１の筐体内の送風部により内部空間で空気を流動させることが可能であるため、第２の筐体が第１の筐体から分離されている間も第１の筐体の内部空間の温度を均一に維持することができる。また、温度調整部に異常が生じた場合に、第２の筐体を交換することにより短時間で環境試験装置を復旧させることができる。

また、空気を流動させる送風部が第１の筐体に設けられているので、第２の筐体のコストが低減される。したがって、第２の筐体を低コストで新たな第２の筐体と交換することができる。さらに、第２の筐体の空調空間から供給された空気を第１の筐体内の送風部により第１の筐体の内部空間内で効率的に循環させることができる。それにより、第１の筐体の内部空間における温度の応答性が向上する。

（２）環境試験装置は、第２の筐体内に設けられ空調空間内の空気の湿度を調整する湿度調整部をさらに備えてもよい。この構成によれば、湿度が調整された空気が第１の筐体内の送風部により内部空間内で循環される。それにより、内部空間内の空気の湿度が均一に維持される。また、湿度調整部に異常が生じた場合に、第２の筐体を交換することにより低コストかつ短時間で環境試験装置を復旧させることができる。

（３）第１の筐体は、第１および第２の開口が設けられた第１の外壁面を有し、第２の筐体は、第３および第４の開口が設けられた第２の外壁面を有し、第１および第２の筐体の連結状態で第１の外壁面と第２の外壁面とが対向するとともに、第１および第３の開口により第１の流路が形成され、かつ第２および第４の開口により第２の流路が形成されてもよい。

このような構成により、第１の筐体と第２の筐体とが連結されることにより、第１の外壁面の第１および第２の開口ならびに第２の外壁面の第３および第４の開口により第１および第２の流路が容易に形成される。

（４）第１および第２の筐体の連結状態では、第１の開口と第３の開口とが対向しかつ第２の開口と第４の開口とが対向することにより第１の流路および第２の流路が形成されてもよい。

この場合、ダクトまたは配管等の流路部材を用いて第１の筐体の内部空間と第２の筐体の空調空間との間の流路を形成する必要がない。したがって、第１の筐体と第２の筐体とを簡単に連結することができるとともに、部品点数を削減することができる。また、第１の筐体と第２の筐体との間隔を小さくすることができるので、環境試験装置の大型化を抑制することができる。

（６）送風部は、第１の外壁面を通して第１の筐体外に取り出し可能に設けられ、第２の筐体は、第１および第２の筐体の連結状態で第１の外壁面を通して取り出される送風部が通過可能な取り出し空間を有してもよい。

この場合、第１および第２の筐体の連結状態で、取り出し空間を通して送風部を取り出すことができる。それにより、第１の筐体からの送風部の取り出し時に、第２の筐体を第１の筐体から分離させる必要がないので、送風部のメンテナンスを容易に行うことが可能となる。

（７）第１および第２の開口は、第１の筐体の上端よりも下端に近い位置に設けられ、第３および第４の開口は、第２の筐体の上端よりも下端に近い位置に設けられてもよい。この場合、空調空間内への給水を第３および第４の開口よりも上方から重力を利用して行うことが可能となる。それにより、給水の利便性が向上するとともに、省エネルギー化が可能となる。

（８）第１および第２の開口は、水平方向に並ぶように設けられ、第３および第４の開口は、水平方向に並ぶように設けられてもよい。この場合、空調空間内の構成要素を水平方向に並べて配置することが可能となる。それにより、空調空間の上下方向のサイズを小さくすることができるので、比較的低い位置から重力を利用して給水を容易に行うことが可能となる。したがって、給水の利便性が向上するとともに、省エネルギー化が可能となる。

（９）第２の筐体は、空調空間を形成する空調ケースを含み、空調ケースは、第２の外壁面の一部を構成する第１の側面と、第１の側面と反対側の第２の側面とを有し、第３および第４の開口は第１の側面に設けられてもよい。環境試験装置は、第１および第２の筐体の連結状態で第２の側面に沿って配置された固定部材と、固定部材と第１の外壁面との間に空調ケースが挟まれた状態で固定部材を第１の外壁面に接続するねじ部材とをさらに備えてもよい。

この場合、ねじ部材により固定部材と第１の筐体の第１の外壁面との間に空調ケースを強固に挟み込むことができる。それにより、第１の筐体の内部空間および第２の筐体の空調空間の密閉性を向上させることができる。

（１０）内部空間は、被試験物が収容される試験空間と、送風部が配置される送風空間と、送風空間から試験空間へ空気を導く空気通路とを含み、空気通路は、漸次増加する断面を有する吹き出し部を含んでもよい。この場合、空気通路の吹き出し部において空気を広く分散させることができる。それにより、試験空間内に空気を均一に供給することができる。

（１１）環境試験装置は、送風部に第２の筐体とは独立に電力を供給可能な電源装置をさらに備えてもよい。この場合、第２の筐体における電力の供給が停止しても、電源装置から送風部に継続的に電力が供給される。それにより、第２の筐体が第１の筐体から分離された場合でも、第１の筐体の内部空間内で継続的に空気を循環させることができる。

本発明によれば、環境試験装置の異常発生時の復旧を低コストかつ短時間で行うことが可能であるとともに環境試験装置の温度調整の応答性が向上される。

本実施の形態に係る環境試験装置の外観斜視図である。 図１の環境試験装置の扉が開かれた状態を示す正面図である。 メンテナンス蓋が取り外された状態の空調筐体の外観斜視図である。 図３の空調筐体の前面および上面が取り外された状態を示す斜視図である。 図４の空調筐体の側面図である。 試験筐体と空調筐体との連結部分の概要を示す斜視図である。 空調ボックスおよびコンデンシングユニットの内部構成について説明するための模式的水平断面図である。 試験筐体および空調筐体の内部構成を示す模式的垂直断面図である。 図８の試験筐体のＹ−Ｙ線垂直断面図である。 試験筐体と空調ボックスとの連結構造の一例を示す水平断面図である。 試験筐体と空調ボックスとの連結構造の一例を示す水平断面図である。 試験筐体への空調ボックスの固定構造の一例を示す斜視図である。 試験筐体への空調ボックスの固定構造の一例を示す正面図である。 試験筐体と空調筐体との連結構造の一例について説明するための正面図である。 試験筐体と空調筐体との連結構造の一例について説明するための正面図である。 図１の環境試験装置の制御系統の一例を示すブロック図である。 図１の環境試験装置の電源系統の一例を示す模式図である。 給水タンクの配置の他の例を示す模式図である。 試験筐体への空調ボックスの固定構造の他の例を示す正面図である。 他の実施の形態に係る環境試験装置を示す模式的垂直断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る環境試験装置について図面を参照しながら詳細に説明する。

（１）環境試験装置の全体の概略構成
図１は、本実施の形態に係る環境試験装置の外観斜視図である。図２は、図１の環境試験装置の扉が開かれた状態を示す正面図である。図１および図２の環境試験装置１は、例えば医薬品の安定性試験のための環境試験に使用される。

図１および図２に示すように、環境試験装置１は、直方体形状の試験筐体１００および直方体形状の空調筐体２００を含む。試験筐体１００は、前面１０１、後面１０２、側面１０３，１０４、上面１０５および下面１０６を有する。試験筐体１００の前面１０１には、扉１１，１２，１３がそれぞれ開閉可能に設けられている。なお、扉の数はこれに限定されず、１つもしくは２つの扉、または４つ以上の扉が設けられてもよい。図２に示すように、扉１１，１２，１３が開かれることにより、試験筐体１００の内部空間１００Ａが露出する。内部空間１００Ａ内に、被試験物（例えば医薬品の検体）が収容される。試験筐体１００の下面１０６には、複数のキャスターＣＡ１および複数のアジャスタＡＤ１が取り付けられている。複数のキャスターＣＡ１により、試験筐体１００を容易に移動させることができる。また、複数のアジャスタＡＤ１により、床面に対する下面１０６の高さを調整することができる。

空調筐体２００は、試験筐体１００と連結可能かつ試験筐体１００から分離可能に設けられている。空調筐体２００は、前面２０１、後面２０２、側面２０３，２０４、上面２０５および下面２０６を有する。空調筐体２００の下面２０６には、複数のキャスターＣＡ２および複数のアジャスタＡＤ２が取り付けられている。複数のキャスターＣＡ２により、空調筐体２００を容易に移動させることができる。また、複数のアジャスタＡＤ２により、床面に対する下面２０６の高さを調整することができる。

前面２０１の下部には、空気導入口２０１Ａが設けられている。空調筐体２００が試験筐体１００と連結された状態（以下、連結状態と呼ぶ。）では、空調筐体２００の側面２０３が試験筐体１００の側面１０４と対向する。空調筐体２００の側面２０３と反対側の側面２０４には、メンテナンス蓋２０４Ａが取り付けられている。

図３は、メンテナンス蓋２０４Ａが取り外された状態の空調筐体２００の外観斜視図である。図４は、図３の空調筐体２００の前面２０１および上面２０５が取り外された状態を示す斜視図である。

空調筐体２００内には、空調ボックス（空調ケース）２１、コンデンシングユニット２３および給水タンク２４が設けられている。図１のメンテナンス蓋２０４Ａが取り外されると、空調ボックス２１、コンデンシングユニット２３および給水タンク２４が露出する。コンデンシングユニット２３は、空調筐体２００内の下部に配置されている。空調ボックス２１は、コンデンシングユニット２３の上方に配置されている。空調ボックス２１およびコンデンシングユニット２３には、配管ＰＩが接続されている。図４では、配管ＰＩの図示が省略されている。図３の空気導入口２０１Ａは、コンデンシングユニット２３と対向するように設けられている。

空調ボックス２１内でコンデンシングユニット２３の前方にタンク台２６が設けられている。給水タンク２４は、タンク台２６上に設置されている。それにより、給水タンク２４は、空調ボックス２１の前方に位置する。給水タンク２４の上部には給水口が形成され、給水口に蓋２４ａが取り付けられている。例えば水を収容する小型タンクからホース等を用いて給水口を通して給水タンク２４内に水を補充することができる。

図５は、図４の空調筐体２００の側面図である。図６は、試験筐体１００と空調筐体２００との連結部分の概要を示す斜視図である。図５に示すように、本実施の形態では、給水タンク２４の底部は、空調ボックス２１の底面よりも高い位置にある。空調ボックス２１の側面２１０には、通気開口ＯＰ３，ＯＰ４が水平方向に並ぶように設けられている。図６に示すように、試験筐体１００の側面１０４には、通気開口ＯＰ１，ＯＰ２が水平方向に並ぶように設けられている。

空調筐体２００の側面２０３は、上下方向に延びる一対のフレーム側面２０３ａ，２０３ｂ、空調筐体２００の上部で水平方向に延びるフレーム側面２０３ｃおよび空調ボックス２１の側面２１０により構成される。空調ボックス２１およびコンデンシングユニット２３は、空調筐体２００内で側面２０３と直交する方向（以下、進退方向と呼ぶ。）にそれぞれ移動可能に設けられている。そのため、空調ボックス２１の側面２１０は進退方向に移動可能である。

試験筐体１００の側面１０４には、後述する送風部１１０が取り付けられている。試験筐体１００と空調筐体２００との連結状態では、通気開口ＯＰ１と通気開口ＯＰ３とが互いに対向し、通気開口ＯＰ２と通気開口ＯＰ４とが互いに対向する。通気開口ＯＰ１，ＯＰ３により流路ＦＰ１（図７参照）が形成され、通気開口ＯＰ２，ＯＰ４により流路ＦＰ２（図７参照）が形成される。連結状態において、送風部１１０のモータ１１０ａは、フレーム側面２０３ａ，２０３ｂ間に位置する。

本実施の形態では、通気開口ＯＰ１，ＯＰ２が試験筐体１００の高さ方向の中間部よりも下方に設けられ、通気開口ＯＰ３，ＯＰ４が空調筐体２００の高さ方向の中間部よりも下方に設けられている。すなわち、通気開口ＯＰ１，ＯＰ２は試験筐体１００の上端よりも下端に近い位置に設けられ、通気開口ＯＰ３，ＯＰ４は空調筐体２００の上端よりも下端に近い位置に設けられている。それにより、空調ボックス２１の上方にメンテナンスのためのスペースが確保される。

（２）空調ボックス２１およびコンデンシングユニット２３
図７は、空調ボックス２１およびコンデンシングユニット２３の内部構成について説明するための模式的水平断面図である。空調ボックス２１は、実際には、図３〜図６に示されるようにコンデンシングユニット２３の上方に配置されるが、図７では、コンデンシングユニット２３の横に示されている。

図７に示すように、空調ボックス２１内には、空調空間２１Ａが形成される。空調空間２１Ａは、流路ＦＰ１（通気開口ＯＰ１，ＯＰ３）および流路ＦＰ２（通気開口ＯＰ２，ＯＰ４）を通して試験筐体１００の内部空間１００Ａと連通する。

空調空間２１Ａ内に、送風部２１１、冷却器２１２、加熱部２１３および加湿部２１４が設けられている。送風部２１１は、例えばプロペラファンを含む。加熱部２１３は、例えばワイヤストリップヒータを含む。加湿部２１４は、加湿皿２１４ａおよびシーズヒータ２１４ｂを含む。

コンデンシングユニット２３は、圧縮器２３１、冷却ファン２３２および凝縮器２３３を含む。図３の配管ＰＩは、冷媒配管ＣＰ１，ＣＰ２を含む。凝縮器２３３は冷媒配管ＣＰ１を通して空調ボックス２１内の冷却器２１２に接続されている。冷媒配管ＣＰ１には膨張弁２３６が設けられている。冷却器２１２は冷媒配管ＣＰ２を通して圧縮器２３１と接続されている。圧縮器２３１は冷媒配管ＣＰ３を通して凝縮器２３３と接続されている。冷却ファン２３２により図１の空気導入口２０１Ａを通してコンデンシングユニット２３内に空気が導入される。それにより、凝縮器２３３が冷却される。

冷却器２１２から導出された冷媒は、冷媒配管ＣＰ２を通して圧縮器２３１に導入され、圧縮器２３１により圧縮される。圧縮された冷媒は、冷媒配管ＣＰ３を通して凝縮器２３３に導かれ、凝縮器２３３により凝縮される。凝縮された冷媒は、冷媒配管ＣＰ１を通して膨張弁２３６に導かれ、膨張弁２３６により膨張される。膨張された冷媒は冷却器２１２に導入される。

送風部２１１によって内部空間１００Ａ内の空気が流路ＦＰ２を通して空調空間２１Ａ内に導入される。冷却器２１２は、導入された空気を冷媒の蒸発熱により冷却および除湿する。加熱部２１３は、冷却および除湿された空気を加熱する。加湿部２１４は、加熱された空気を加湿する。空調空間２１Ａにおいて温度および湿度が調整された空気は、流路ＦＰ１を通して内部空間１００Ａ内へ導出される。

本実施の形態では、図３〜図５に示される給水タンク２４の下部から空調ボックス２１内の配管を通して図７の加湿部２１４の加湿皿２１４ａに水が供給される。給水タンク２４の下部は加湿皿２１４ａよりも高い位置に設けられている。そのため、重力を利用して給水を行うことができる。したがって、給水の利便性が向上するとともに、省エネルギー化が可能となる。

上記のように、通気開口ＯＰ３，ＯＰ４が水平方向に並ぶように設けられている。また、空調ボックス２１内に送風部２１１、冷却器２１２、加熱部２１３および加湿部２１４が水平方向に並ぶように設けられている。そのため、空調ボックス２１の高さを低くすることができる。その結果、空調ボックス２１の上方にメンテナンス用のスペースを確保することができる。また、給水タンク２４を低い位置に設けることができる。それにより、給水タンク２４への水の補給を容易に行うことができる。

（３）試験筐体１００および空調筐体２００の内部構成
図８は、試験筐体１００および空調筐体２００の内部構成を示す模式的垂直断面図である。図９は、図８の試験筐体１００のＹ−Ｙ線垂直断面図である。

図８に示すように、試験筐体１００の内部空間１００Ａは、隔壁３１および区画部材３２，３３により、試験空間４１、送風空間４２、上空気通路４３および下空気通路４４に区画される。

隔壁３１は、上下方向に延びるように設けられており、試験空間４１と送風空間４２とを区画する。試験空間４１には、１または複数の棚４１ａが設けられている。各棚４１ａ上に被試験物Ｓが載置される。

送風空間４２は、側面１０４に沿うように上下方向に延びる。送風空間４２には、区画部材３４、吹き出し部３５および送風部１１０が設けられている。送風部１１０は、例えばシロッコファンを含む。送風部１１０は、送風空間４２内の空気を水平方向に吸い込むとともに吸い込んだ空気を上方に吹き出すように設けられている。

区画部材３４は、送風空間４２を上送風空間４２ａと下送風空間４２ｂとに区画する。区画部材３４には、矩形状の通気口３４ａが形成されている。送風部１１０は、下送風空間４２ｂにおいて区画部材３４の通気口３４ａと隣接するように配置されている。送風部１１０は、通気開口ＯＰ１，ＯＰ２より高い位置にある（図６参照）。

区画部材３４の通気口３４ａから上方に延びるように吹き出し部３５が設けられている。吹き出し部３５は、一対の板部材３５ａ，３５ｂ（図９）、板部材３５ｃ（図８）および試験筐体１００の内壁面により形成されている。図９に示すように、一対の板部材３５ａ，３５ｂは、区画部材３４の通気口３４ａの縁部から斜め上方に延びる。図８に示すように、板部材３５ｃは、区画部材３４の通気口３４ａの縁部から側面１０４と平行に延び、逆台形状を有する。それにより、吹き出し部３５は、通気口３４ａから上方に向かって漸次増加する断面を有する。区画部材３２は、内部空間１００Ａの上部で水平方向に延びるように設けられ、試験空間４１と上空気通路４３とを区画する。区画部材３３は、内部空間１００Ａの下部で水平方向に延びるように設けられ、試験空間４１と下空気通路４４とを区画する。区画部材３２には、複数の導入口３２ａが設けられている。区画部材３３には、複数の導出口３３ａが設けられている。

上空気通路４３は、試験空間４１の上方に位置する。上送風空間４２ａと上空気通路４３との間には、吹き出し口ＯＰＡが設けられている。上送風空間４２ａおよび上空気通路４３は、送風空間４２から試験空間４１へ空気を導く空気通路ＡＰを形成する。下空気通路４４は、試験空間４１の下方に位置する。下送風空間４２ｂと下空気通路４４との間には、吸い込み口ＯＰＢが設けられている。

試験空間４１内には温湿度センサＳＥが取り付けられている。温湿度センサＳＥにより、試験空間４１内の空気の温度および湿度が測定される。空調筐体２００の上部にはコントローラ２２０および電源装置２４０が配置されている。コントローラ２２０は、温湿度センサＳＥの測定値に基づいて、図７の送風部２１１、膨張弁２３６、加熱部２１３および加湿部２１４を制御する。これにより、空調空間２１Ａから下送風空間４２ｂに導出される空気の温度および湿度が調整される。また、コントローラ２２０が送風部２１１の回転速度を制御することにより下送風空間４２ｂから空調空間２１Ａに導入される空気の流量および空調空間２１Ａから下送風空間４２ｂへ導出される空気の流量が調整される。

空調筐体２００内において、空調ボックス２１の上方には、送風部１１０が通過可能な取り出し空間２０７が確保されている。送風部１１０のメンテナンス時には、メンテナンス蓋２０４Ａが取り外された状態で、試験筐体１００から送風部１１０が取り外され、その送風部１１０が空調筐体２００の取り出し空間２０７を通して空調筐体２００の外部に取り出される。このとき、試験筐体１００から空調筐体２００を分離させる必要がないので、送風部１１０のメンテナンスを容易に行うことができる。

以下、試験筐体１００の内部空間１００Ａおよび空調ボックス２１の空調空間２１Ａにおける空気の流れについて説明する。

吹き出し部３５から上送風空間４２ａに吹き出された空気は、吹き出し口ＯＰＡを通して上空気通路４３に吹き出される。さらに、上空気通路４３の空気は、区画部材３２の複数の導入口３２ａを通して試験空間４１に導入される。試験空間４１内の空気は、区画部材３３の複数の導出口３３ａを通して下空気通路４４に導出される。さらに、下空気通路４４内の空気は、吸い込み口ＯＰＢを通して下送風空間４２ｂに吸い込まれる。

下送風空間４２ｂに吸い込まれた空気は、空調ボックス２１の空調空間２１Ａと下送風空間４２ｂ内の上部とに分流する。詳細には、下送風空間４２ｂ内の空気の一部は、図７の送風部２１１の働きにより流路ＦＰ２を通して空調ボックス２１の空調空間２１Ａ内に導入される。上記のように、空調空間２１Ａ内で空気の温度および湿度が調整される。温度および湿度が調整された空気は、流路ＦＰ１を通して空調空間２１Ａから下送風空間４２ｂに導出される。一方、下送風空間４２ｂ内の空気の残りは、送風部１１０の働きにより下送風空間４２ｂ内で上昇する。

さらに、空調ボックス２１の空調空間２１Ａから導出された空気と下送風空間４２ｂ内で上昇する空気とが下送風空間４２ｂ内で合流する。合流した空気は、送風部１１０により吹き出し部３５内に吹き出され、吹き出し部３５から上送風空間４２ａに吹き出される。

上記のように、吹き出し部３５は通気口３４ａから上方に向かって漸次増加する断面を有するので、吹き出し部３５において空気を広く分散させることができる。したがって、試験空間４１内に空気を均一に供給することができる。

内部空間１００Ａおよび空調空間２１Ａを通る空気の経路（以下、第１の循環経路と呼ぶ。）と、内部空間１００Ａ内で試験空間４１および送風空間４２を通る空気の経路（以下、第２の循環経路と呼ぶ。）とが形成される。第１の循環経路は水平方向の空気の流れを含む。第２の循環経路は上下方向の空気の流れを含む。第１の循環経路の空気と第２の循環経路の空気とは送風空間４２の下送風空間４２ｂにおいて分流および合流する。第１の循環経路における流量と第２の循環経路における流量との比は、送風部２１１により調整することができる。

（４）空調ボックス２１と空調ボックス２１との連結構造
図１０および図１１は、試験筐体１００と空調ボックス２１との連結構造の一例を示す水平断面図である。

図１０に示すように、試験筐体１００の側面１０４は断熱材１２１により形成されている。通気開口ＯＰ１，ＯＰ２の縁部を取り囲むように断熱材１２１の表面に弾性部材１２２が貼り付けられている。弾性部材１２２は、例えばシリコーンスポンジである。空調ボックス２１の側面２１０は断熱材２２１により形成されている。矩形状断面を有する板金２２２が空調ボックス２１の空調空間２１Ａから通気開口ＯＰ３，ＯＰ４を通して空調ボックス２１の側面２１０の外方に突出するように取り付けられている。板金２２２は、通気開口ＯＰ３，ＯＰ４の内面に沿うように形成されている。

図１０に示すように、通気開口ＯＰ１，ＯＰ２と通気開口ＯＰ３，ＯＰ４とがそれぞれ対向するように空調ボックス２１が位置決めされ、矢印Ａ１で示すように、試験筐体１００に近づくように移動されると、図１１に示すように、板金２２２の先端部が弾性部材１２２に押し込まれる。それにより、通気開口ＯＰ１と通気開口ＯＰ３とが気密に連結され、かつ通気開口ＯＰ２と通気開口ＯＰ４とが気密に連結される。この場合、ダクトまたは配管等の流路部材を設けることなく、通気開口ＯＰ１と通気開口ＯＰ３とにより流路ＦＰ１が形成され、通気開口ＯＰ２と通気開口ＯＰ４とにより流路ＦＰ２が形成される。

このような構成により、試験筐体１００と空調筐体２００とを簡単に連結させることができるとともに、部品点数を削減することができる。また、試験筐体１００と空調筐体２００との間隔を小さくすることができるので、環境試験装置１の大型化を抑制することができる。

図１２は、試験筐体１００への空調ボックス２１の固定構造の一例を示す斜視図である。図１３は、試験筐体１００への空調ボックス２１の固定構造の一例を示す正面図である。

図１２に示すように、空調ボックス２１は、試験筐体１００とは反対側の側面２１５を有する。固定部材２８１が側面２１５に沿って水平方向に延びるように空調ボックス２１の上端近傍に配置されている。固定部材の２８１の上縁および下縁は水平方向に屈曲している。固定部材２８２が側面２１５に沿って水平方向に延びるように空調ボックス２１の下端近傍に配置されている。固定部材２８２の上縁および下縁は水平方向に屈曲している。固定部材の２８１，２８２の両端部は空調ボックス２１の側面２１５の両端から突出する。固定部材の２８１の両端部には、それぞれ孔が形成されている。固定部材２８２の両端部の孔を通して一対のねじ部材２９１が水平方向に延びるように設けられている。各ねじ部材２９１の両端部には雄ねじが形成されている。

図１３に示すように、試験筐体１００の側面１０４には、一対のナット２９３が埋め込まれている。各ねじ部材２９１の一端部はナット２９３に固定されている。各ねじ部材２９１の他端部にはナット２９２が取り付けられている。一対のナット２９２がそれぞれねじ部材２９１にねじ込まれることにより固定部材２８２が空調ボックス２１の側面２１５の上部を矢印Ａ１の方向に押し込む。

固定部材２８２の両端部の近傍まで垂直方向に延びる一対の固定部材２９５が空調筐体２００の底部に取り付けられている（図３参照）。一対の固定部材２９５は、固定部材２８２の両端部に対向するように配置されている。各固定部材２９５の上端部には、ねじ孔が形成されている。ねじ孔には、雌ねじが形成されている。一対のねじ部材２９４が一対の固定部材２９５の上端部のねじ孔にねじ込まれることによりねじ部材２９４の先端部が固定部材２８２に当接し、空調ボックス２１の側面２１５の下部を矢印Ａ１の方向に押し込む。

このような構成により、ねじ部材２９１およびナット２９２により固定部材２８１と試験筐体１００の側面１０４との間に空調ボックス２１の上部を強固に挟み込むことができる。また、ねじ部材２９４および固定部材２９５により固定部材２８２と試験筐体１００の側面１０４との間に空調ボックス２１の下部を強固に挟み込むことができる。それにより、試験筐体１００の内部空間１００Ａおよび空調ボックス２１の空調空間２１Ａの密閉性を向上させることができる。

なお、空調ボックス２１の下部が空調ボックス２１の上部と同様に、固定部材２８１、一対のねじ部材２９１および一対のナット２９２により固定されてもよい。

（５）試験筐体１００と空調筐体２００との連結構造
図１４および図１５は、試験筐体１００と空調筐体２００との連結構造の一例について説明するための正面図である。図１４および図１５の例では、空調筐体２００において、側面２０３に近接する下面２０６の位置に爪部ＣＬが設けられ、側面２０３の近接する上面２０５の位置に留め金（例えばパチン錠）ＳＫが設けられている。また、試験筐体１００において、側面１０４に近接する下面１０６の位置に爪部ＣＬが嵌合可能な溝部ＧＲが設けられ、側面１０４に近接する上面１０５の位置に留め金ＳＫを係止する係止片ＬＣが設けられている。

図１４に示すように、アジャスタＡＤ１により試験筐体１００の下面１０６の高さが調整される。次に、試験筐体１００の側面１０４に空調筐体２００の側面２０３が近接するように空調筐体２００が移動される。この場合、空調筐体２００の側面２０３は、試験筐体１００の側面１０４から離間している。

続いて、図１５に示すように、アジャスタＡＤ２により空調筐体２００の下面の高さが調整される。この場合、空調筐体２００が持ち上げられることにより、空調筐体２００の爪部ＣＬが試験筐体１００の溝部ＧＲに嵌合される。それにより、試験筐体１００に対して空調筐体２００が上下方向に位置決めされる。その状態で、空調筐体２００の上面２０５の高さが試験筐体１００の上面１０５の高さと略等しくなる。次いで、空調筐体２００の留め金ＳＫが試験筐体１００の係止片ＬＣに係止される。これにより、空調筐体２００が試験筐体１００に固定される。

なお、留め金ＳＫおよび係止片ＬＣの組が、空調筐体２００および試験筐体１００の他の位置に設けられてもよい。例えば、空調筐体２００の後面２０２および試験筐体１００の後面１０２に留め金ＳＫおよび係止片ＬＣがそれぞれ設けられてもよく、空調筐体２００の下面２０６および試験筐体１００の下面１０６に留め金ＳＫおよび係止片ＬＣがそれぞれ設けられてもよい。また、留め金ＳＫが試験筐体１００に設けられ、係止片ＬＣが空調筐体２００に設けられてもよい。

（６）制御系統
図１６は、図１の環境試験装置１の制御系統の一例を示すブロック図である。図１６に示すように、コントローラ２２０には、外部のコンピュータ５００から制御信号ＣＳが供給される。コンピュータ５００は、例えばパーソナルコンピュータである。コントローラ２２０は、コンピュータ５００から与えられる制御信号ＣＳならびに温湿度センサＳＥにより検出された温度および湿度に基づいて、送風部１１０、コンデンシングユニット２３、送風部２１１、膨張弁２３６、加熱部２１３および加湿部２１４を制御する。

外部のコンピュータ５００の異常または停電等により制御信号ＣＳの供給が停止された場合には、空調空間２１Ａに供給される空気の流量が減少するかまたは空調空間２１Ａへの空気の供給が停止するように、コントローラ２２０が送風部２１１を制御する。例えば、外部のコンピュータ５００から制御信号ＣＳの供給が停止された場合に送風部２１１が停止されることにより、空調空間２１Ａへの空気の供給が停止する。それにより、異常発生時に空調空間２１Ａ内の温度または湿度の乱れが内部空間１００Ａ内の温度または湿度に影響を与えることが防止される。

（７）電源系統
図１７は、図１の環境試験装置１の電源系統の一例を示す模式図である。図１７の例では、空調筐体２００内に設けられた電源装置２４０から空調ボックス２１、コンデンシングユニット２３およびコントローラ２２０に電力が供給される。電源装置２４０は、例えば、電源回路が実装された電源基板である。本例では、電源装置２４０とは別体として、送風部１１０用の電源装置２５０が設けられている。電源装置２５０は、試験筐体１００に取り付けられた送風部１１０に電力を供給する。

この構成によれば、送風部１１０には、空調筐体２００とは独立に電力が供給される。それにより、空調筐体２００のメンテナンス等のために空調筐体２００が試験筐体１００から分離された場合でも、試験筐体１００内の送風部１１０を作動させることができる。したがって、試験筐体１００内での空気の循環を継続することができる。

（８）実施の形態の効果
本実施の形態に係る環境試験装置１においては、試験筐体１００と空調筐体２００とが連結可能かつ分離可能に設けられている。試験筐体１００には送風部１１０が設けられ、空調筐体２００には空調ボックス２１およびコンデンシングユニット２３が設けられている。このような構成により、空調筐体２００内の空調ボックス２１またはコンデンシングユニット２３等に異常が生じた場合には、空調筐体２００を試験筐体１００から分離し、分離された空調筐体２００の空調ボックス２１またはコンデンシングユニット２３等の異常を点検および修理することができる。このとき、試験筐体１００内の送風部１１０により内部空間１００Ａで空気を流動させることが可能であるため、空調筐体２００が試験筐体１００から分離されている間も試験筐体１００の内部空間１００Ａの温度および湿度を均一に維持することができる。また、試験筐体１００内の空調ボックス２１またはコンデンシングユニット２３等に異常が生じた場合に、その空調筐体２００を正常な空調筐体２００と交換することにより短時間で環境試験装置１を復旧させることができる。

また、空気を流動させる送風部１１０が試験筐体１００に設けられているので、空調筐体２００のコストが低減される。したがって、空調筐体２００を低コストで新たな空調筐体２００と交換することができる。さらに、空調ボックス２１の空調空間２１Ａから供給された空気を試験筐体１００の送風部１１０により内部空間１００Ａ内で効率的に循環させることができる。それにより、試験筐体１００の内部空間１００Ａにおける温度および湿度の応答性が向上する。

さらに、空調ボックス２１内で温度および湿度が調整された空気は、流路ＦＰ１，ＦＰ２を通して試験筐体１００の内部空間１００Ａと空調ボックス２１の空調空間２１Ａとの間で循環する。また、空調筐体２００内の送風部１１０により試験筐体１００の内部空間１００Ａの試験空間４１および送風空間４２において空気が循環する。それにより、試験空間４１内の空気の温度および湿度に偏りが生じることが防止される。この場合、内部空間１００Ａと空調空間２１Ａとの間で循環する空気の流量と内部空間１００Ａの試験空間４１および送風空間４２において循環する空気の流量との割合を空調ボックス２１内の送風部２１１により調整することが可能である。それにより、内部空間１００Ａ内の空気の温度および湿度を効率的に予め設定された範囲内に維持することができる。

さらに、空調筐体２００内の空調ボックス２１またはコンデンシングユニット２３等に異常が生じた場合には、送風部２１１により内部空間１００Ａと空調空間２１Ａとの間での空気の流れを制限することにより、空調空間２１Ａ内の空気の温度および湿度の乱れにより内部空間１００Ａ内の空気の温度および湿度が受ける影響を抑制することができる。

（９）他の実施の形態
（ａ）図１８は、給水タンク２４の配置の他の例を示す模式図である。図１８の例においても、空調ボックス２１内の送風部２１１、冷却器２１２、加熱部２１３および加湿部２１４が水平方向に配列されている。給水タンク２４は、空調ボックス２１の上方に設けられている。それにより、給水タンク２４から加湿部２１４への給水が重力を利用して行われるので、省エネルギー化が可能である。

（ｂ）図１９は、試験筐体１００への空調ボックス２１の固定構造の他の例を示す正面図である。図１９に示すように、空調ボックス２１の下部は、図１２の例における固定部材２８１、一対のねじ部材２９１および一対のナット２９２により固定されている。空調ボックス２１の上面に取付具１９６がビス１９６ａにより取り付けられ、試験筐体１００の側面１０４に取付具１９７がビス１９７ａにより取り付けられている。取付具１９６と取付具１９７とは連結部材１９８により連結されている。それにより、空調ボックス２１の上部が試験筐体１００に固定される。

（ｃ）図２０は、他の実施の形態に係る環境試験装置を示す模式的垂直断面図である。図２０の環境試験装置１が図８の環境試験装置１と異なるのは、内部空間１００Ａと空調空間２１Ａとの間の流路ＦＰ１，ＦＰ２の少なくとも一方にダンパ２６０が設けられている点である。コントローラ２２０はダンパ２６０の開度を制御する。それにより、下送風空間４２ｂから空調空間２１Ａに導入される空気の流量および空調空間２１Ａから下送風空間４２ｂへ導出される空気の流量が調整される。

（ｄ）上記実施の形態では、空調筐体２００に設けられた電源装置２４０とは別個に設けられた電源装置２５０により送風部１１０に電力が供給されるが、空調筐体２００に設けられた電源装置２４０により送風部１１０に電力が供給されてもよい。

（ｅ）上記実施の形態では、試験筐体１００の内部空間１００Ａと空調ボックス２１の空調空間２１Ａとの間の流路ＦＰ１，ＦＰ２が通気開口ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３，ＯＰ４により構成されるが、流路ＦＰ１，ＦＰ２がダクトまたは配管等の流路部材により構成されてもよい。

（１０）請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

上記実施の形態では、試験筐体１００が第１の筐体の例であり、空調筐体２００が第２の筐体の例であり、加熱部２１３が温度調整部の例であり、加湿部２１４が湿度調整部の例である。側面１０４が第１の外壁面の例であり、側面２０３が第２の外壁面の例であり、通気開口ＯＰ１〜ＯＰ４が第１〜第４の開口の例であり、流路ＦＰ１が第１の流路の例であり、流路ＦＰ２が第２の流路の例である。空調ボックス２１が空調ケースの例であり、側面２１０が第１の側面の例であり、側面２１５が第２の側面の例である。

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。

１…環境試験装置，１１，１２，１３…扉，２１…空調ボックス，２４…給水タンク，２３…コンデンシングユニット，２４ａ…蓋，２６…タンク台，３１…隔壁，２０１Ａ…空気導入口，３２，３３，３４…区画部材，３２ａ…導入口，３３ａ…導出口，３５…吹き出し部，３４ａ…通気口，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ…板部材，４１…試験空間，４１ａ…棚，４２…送風空間，４２ａ…上送風空間，４２ｂ…下送風空間，４３…上空気通路，４４…下空気通路，１０３，１０４，２０３，２０４，２１０，２１５…側面，１００…試験筐体，２００…空調筐体，１００Ａ…内部空間，２１Ａ…空調空間，１０１，２０１…前面，１０２，２０２…後面，１０５，２０５…上面，１０６，２０６…下面，１１０，２１１…送風部，１１０ａ…モータ，１２１，２２１…断熱材，１２２…弾性部材，２８１，２８２，２９５…固定部材，２９１，２９４…ねじ部材，２９２，２９３…ナット，１９６，１９７…取付具，１９６ａ，１９７ａ…ビス，１９８…連結部材，２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ…フレーム側面，２０４Ａ…メンテナンス蓋，２０７…空間，２１１…プロペラファン，２１２…冷却器，２１３…加熱部，２１４…加湿部，２１４ａ…加湿皿，２１４ｂ…シーズヒータ，２２０…コントローラ，２２２…板金，２３１…圧縮器，２３２…冷却ファン，２３３…凝縮器，２３６…膨張弁，２４０，２５０…電源装置，２６０…ダンパ，５００…コンピュータ，Ａ１…矢印，ＡＤ１，ＡＤ２…アジャスタ，ＣＡ１，ＣＡ２…キャスター，ＣＬ…爪部，ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３…冷媒配管，ＣＳ…制御信号，ＦＰ１，ＦＰ２…流路，ＧＲ…溝部，ＬＣ…係止片，ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３，ＯＰ４…通気開口，ＯＰＡ…吹き出し口，ＯＰＢ…吸い込み口，ＰＩ…配管，ＳＥ…温湿度センサ，ＳＫ…留め金

Claims (10)

1. 被試験物が収容される内部空間を有する第１の筐体と、
   前記第１の筐体内に設けられ、前記内部空間内の気体を流動させる送風部と、
   前記第１の筐体と連結可能かつ前記第１の筐体から分離可能に設けられ、空調空間を有する第２の筐体と、
   前記第２の筐体内に設けられ、前記空調空間内の空気の温度を調整する温度調整部とを備え、
   前記第１の筐体と前記第２の筐体とが連結された連結状態で、前記第２の筐体の前記空調空間から前記第１の筐体の前記内部空間に空気を供給する第１の流路と前記第１の筐体の前記内部空間から前記第２の筐体の前記空調空間に空気を供給する第２の流路とが形成される、環境試験装置。
2. 前記第２の筐体内に設けられ、前記空調空間内の空気の湿度を調整する湿度調整部をさらに備えた、請求項１記載の環境試験装置。
3. 前記第１の筐体は、第１および第２の開口が設けられた第１の外壁面を有し、
   前記第２の筐体は、第３および第４の開口が設けられた第２の外壁面を有し、
   前記第１および第２の筐体の連結状態で前記第１の外壁面と前記第２の外壁面とが対向するとともに、前記第１および第３の開口により前記第１の流路が形成され、かつ前記第２および第４の開口により前記第２の流路が形成される、請求項１または２記載の環境試験装置。
4. 前記第１および第２の筐体の連結状態では、前記第１の開口と前記第３の開口とが対向しかつ前記第２の開口と前記第４の開口とが対向することにより前記第１の流路および前記第２の流路が形成される、請求項３記載の環境試験装置。
5. 前記送風部は、前記第１の外壁面を通して前記第１の筐体外に取り出し可能に設けられ、
   前記第２の筐体は、前記第１および第２の筐体の連結状態で前記第１の外壁面を通して取り出される前記送風部が通過可能な取り出し空間を有する、請求項３または４記載の環境試験装置。
6. 前記第１および第２の開口は、前記第１の筐体の上端よりも下端に近い位置に設けられ、
   前記第３および第４の開口は、前記第２の筐体の上端よりも下端に近い位置に設けられた、請求項３〜５のいずれか一項に記載の環境試験装置。
7. 前記第１および第２の開口は、水平方向に並ぶように設けられ、
   前記第３および第４の開口は、水平方向に並ぶように設けられた、請求項３〜６のいずれか一項に記載の環境試験装置。
8. 前記第２の筐体は、前記空調空間を形成する空調ケースを含み、
   前記空調ケースは、前記第２の外壁面の一部を構成する第１の側面と、前記第１の側面と反対側の第２の側面とを有し、前記第３および第４の開口は前記第１の側面に設けられ、
   前記環境試験装置は、
   前記第１および第２の筐体の連結状態で前記第２の側面に沿って配置された固定部材と、
   前記固定部材と前記第１の外壁面との間に前記空調ケースが挟まれた状態で前記固定部材を前記第１の外壁面に接続するねじ部材とをさらに備えた、請求項３〜７のいずれか一項に記載の環境試験装置。
9. 前記内部空間は、被試験物が収容される試験空間と、前記送風部が配置される送風空間と、前記送風空間から前記試験空間へ空気を導く空気通路とを含み、
   前記空気通路は、漸次増加する断面を有する吹き出し部を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の環境試験装置。
10. 前記送風部に前記第２の筐体とは独立に電力を供給可能な電源装置をさらに備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の環境試験装置。

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