JP2020176738A - 着氷防止治具 - Google Patents

Abstract

【課題】空気調和装置で処理された空気の温度及び湿度の少なくとも一方を測定するセンサーが低温時に着氷を生じることを抑制する。【解決手段】０℃以下を含む所定の範囲で空気の温度を調節する温度調節部（10）と、空気を加湿する加湿部（20）と、温度調節部（10）及び加湿部（20）を通過した空気の温度及び湿度の少なくとも一方を測定するセンサー（42）とを備えた空気調和装置（100）において、着氷防止治具（43）は、センサー（42）の上流に配置される。着氷防止治具（43）は、下流に向かう空気と接触する接触部を有する。【選択図】図１

Description

本開示は、着氷防止治具に関する。

環境試験において温度及び湿度を制御する空気調和装置に用いられる温湿度センサーは、環境試験室に導入される空気と接触することによって、当該空気の温度及び湿度を検出する（特許文献１）。

環境試験では、氷点下の温度域においても湿度制御が求められる場合がある。氷点下の空気中には、直径数μｍ〜数ｍｍ程度の氷粒や過冷却水（氷結しない状態のまま０℃以下に過冷却された水）の水滴が浮遊する。これらの氷粒や過冷却水が物体に衝突すると、氷粒が物体に付着したり、衝突の衝撃をきっかけに過冷却水が物体上で氷結したりする着氷現象が発生する。このような着氷現象は、特に９０〜１００％ＲＨ（相対湿度）といった高い相対湿度条件において顕著にみられる。

特開２０１１−１８５５５９号公報

低温試験用の温湿度センサーは、一般に、検出部と、それを保護するフィルタ部とで構成されるが、従来の温湿度センサーは、着氷防止機能を持たないため、特に、低温高湿条件下では、検出部やフィルタ部の表面が着氷によって覆われてしまう。検出部やフィルタ部の表面が着氷によって覆われると、検出部と空気との接触が阻害され、温湿度を正確に検出できなくなるという問題が生じる。

本開示の目的は、空気調和装置で処理された空気の温度及び湿度の少なくとも一方を測定するセンサーが低温時に着氷を生じることを抑制できるようにすることにある。

本開示の第１の態様は、０℃以下を含む所定の範囲で空気の温度を調節する温度調節部（10）と、空気を加湿する加湿部（20）と、前記温度調節部（10）及び前記加湿部（20）を通過した空気の温度及び湿度の少なくとも一方を測定するセンサー（42）とを備えた空気調和装置（100）に用いられる着氷防止治具であって、前記センサー（42）の上流に配置され、且つ、下流に向かう空気と接触する接触部（43a）を有することを特徴とする着氷防止治具である。

第１の態様では、空気調和装置（100）で処理された空気の温度及び／又は湿度を測定するセンサー（42）の上流に、下流に向かう空気と接触する接触部（43a）を有する着氷防止治具が配置される。このため、低温の空気中に含まれる氷粒や過冷却水の少なくとも一部を接触部（43a）によって除去してから、当該空気をセンサー（42）に接触させることができるので、センサー（42）に着氷が生じることを抑制できる。

本開示の第２の態様は、第１の態様において、前記接触部（43a）によって下流に向かう空気に乱流を発生させて、前記接触部（43a）に接触した空気を前記センサー（42）に到達させることを特徴とする着氷防止治具である。

第２の態様では、接触部（43a）によって下流に向かう空気に乱流を発生させるため、接触部（43a）との接触によって氷粒や過冷却水が除去された空気を着氷防止治具の背後（下流）に巻き込んでセンサー（42）に到達させることができる。従って、センサー（42）に着氷が生じることをより抑制できる。

本開示の第３の態様は、第１の態様において、前記接触部（43a）に複数の孔（43b）が設けられ、当該複数の孔（43b）を下流に向けて通過した空気を前記センサー（42）に到達させることを特徴とする着氷防止治具である。

第３の態様では、接触部（43a）に複数の孔（43b）が設けられるため、接触部（43a）との接触によって氷粒や過冷却水が除去された空気が複数の孔（43b）を通過してセンサー（42）に到達する。従って、センサー（42）に着氷が生じることをより抑制できる。

本開示の第４の態様は、第１乃至３の態様のいずれか１つにおいて、前記接触部（43a）を昇温させる加熱部（47）を有することを特徴とする着氷防止治具である。

第４の態様では、加熱部（47）によって接触部（43a）を０℃よりも高く昇温させることができる。このため、接触部（43a）自体に着氷が生じることを回避できるので、着氷防止機能が経時的に劣化することがなく、着氷防止治具を連続的に使用することができる。

本開示の第５の態様は、第１乃至４の態様のいずれか１つにおいて、前記センサー（42）の近傍に配置されることを特徴とする着氷防止治具である。

第５の態様では、着氷防止治具がセンサー（42）の近傍に配置されることにより、センサー（42）の方へ流れる空気の接触部（43a）に対する接触率が向上する。従って、接触部（43a）に接触していない空気がセンサー（42）に到達してセンサー（42）に着氷が生じることをより抑制できる。

本開示の第６の態様は、第５の態様において、前記センサー（42）から３０ｍｍ以内の範囲に配置されることを特徴とする着氷防止治具である。

第６の態様では、着氷防止治具がセンサー（42）から３０ｍｍ以内の範囲に配置されるので、接触部（43a）に接触していない空気がセンサー（42）に到達することをより抑制できる。

本開示の第７の態様は、第１乃至６の態様のいずれか１つにおいて、空気の流れる方向に対して垂直な平面への前記接触部（43a）の投影面積は、当該平面への前記センサー（42）の投影面積よりも大きいことを特徴とする着氷防止治具である。

第７の態様では、空気の流れる方向に対して垂直な平面への接触部（43a）の投影面積が、当該平面へのセンサー（42）の投影面積よりも大きい。このため、センサー（42）の方へ流れる空気の接触部（43a）に対する接触率が向上するので、接触部（43a）に接触していない空気がセンサー（42）に到達してセンサー（42）に着氷が生じることをより抑制できる。

図１は、実施形態１又は２に係る着氷防止治具が配置された空気調和装置の概略構成図である。 図２は、図１に示す空気調和装置のセンサー取付チャンバーに、実施形態１に係る着氷防止治具が配置された様子を示す図である。 図３は、実施形態１に係る着氷防止治具を、風路に平行な鉛直平面で切った断面図である。 図４は、実施形態１に係る着氷防止治具を、風路に垂直な鉛直平面で切った断面図である。 図５は、図１に示す空気調和装置のセンサー取付チャンバーに、実施形態２に係る着氷防止治具が配置された様子を示す図である。 図６は、実施形態２に係る着氷防止治具を、風路に平行な鉛直平面で切った断面図である。 図７は、実施形態２に係る着氷防止治具を、風路に垂直な鉛直平面で切った断面図である。

以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

〈空気調和装置の構成〉
図１は、実施形態１又は２に係る着氷防止治具が配置された空気調和装置の概略構成図である。

図１に示すように、空気調和装置（100）は、主として、０℃以下を含む所定の範囲で空気の温度を調節する温度調節部（10）と、空気を加湿する加湿部（20）と、温度調節部（10）及び加湿部（20）を通過した空気の温度及び湿度を測定する温湿度センサー（42）とを備える。

空気調和装置（100）の各構成要素、及び、空気調和装置（100）によって処理された空気が導入される環境試験室（200）は、ダクト等により互いに接続され、風路（101）を構成する。尚、本開示において、「上流」及び「下流」とは、風路（101）における空気の流れの「上流」及び「下流」を意味する。

温度調節部（10）は、主として、吸込ファン（12）と、ブラインクーラ（13）と、電気ヒータ（14）とを備える。吸込ファン（12）は、温度調節部（10）に設けられた空気吸込口（11）の近傍に配置される。ブラインクーラ（13）は、図示しないチラー装置から供給されたブラインを空気と熱交換させる熱交換器である。電気ヒータ（14）は、ブラインクーラ（13）の下流側に配置される。温度調節部（10）は、電気ヒータ（14）の下流側に、空気の温度及び湿度を測定する温湿度センサー（15）を備えてもよい。

温度調節部（10）の内部で、風路（101）は、加湿部（20）へ通じる加湿風路（102）と、加湿部（20）をバイパスするバイパス風路（103）とに分岐する。温度調節部（10）は、加湿風路（102）を流れる空気の速さを調整するファン（16）を備えてもよい。温度調節部（10）には、加湿側空気吹出口（17）及びバイパス側空気吹出口（18）が設けられる。

加湿部（20）は、加湿パン（21）を有する。加湿パン（21）は、貯留した水（22）を蒸発させる。加湿パン（21）は、例えば、上方へ向かうにつれて水平方向の断面積が増加する形状を持つ。加湿パン（21）には、貯留した水（22）の温度を調整するヒータ（23）が設けられる。

加湿パン（21）における水（22）が貯留される領域の上方には、上流側に位置する空気吸込口（24）と、下流側に位置する空気吹出口（25）とが設けられる。すなわち、加湿パン（21）における空気吸込口（24）と空気吹出口（25）との間の空間は、加湿風路（102）の一部を構成する。これにより、加湿パン（21）に貯留された水（22）が蒸発して、加湿風路（102）を通過する空気が加湿される。

また、加湿パン（21）には、貯留した水（22）の温度及び水位をそれぞれ測定する温度センサ（26）及び水位センサ（27）が設けられる。さらに、加湿パン（21）には、図示しない給水口及び排水口が設けられ、当該給水口には給水弁（28）が接続され、当該排水口には排水弁（29）が接続される。

空気調和装置（100）は、加湿風路（102）へ流入する空気の流量とバイパス風路（103）へ流入する空気の流量との比率を調節する流量調節部（30）をさらに備える。流量調節部（30）は、温度調節部（10）の下流側に配置される。流量調節部（30）は、加湿風路（102）に設けられた開度可変の加湿ダンパ（31）と、バイパス風路（103）に設けられた開度可変のバイパスダンパ（32）とを有する。

また、空気調和装置（100）は、加湿風路（102）を通過した空気と、バイパス風路（103）を通過した空気とを混合する混合ボックス（33）を有する。混合ボックス（33）は、加湿部（20）の下流側に配置される。混合ボックス（33）には、加湿風路（102）と接続する加湿側空気吸込口（34）と、バイパス風路（103）と接続するバイパス側空気吸込口（35）と、混合空気を温湿度センサー（42）の方へ吹き出す混合空気吹出口（36）とが設けられる。

温湿度センサー（42）は、センサー取付チャンバー（41）内に配置される。センサー取付チャンバー（41）は、混合ボックス（33）と環境試験室（200）との間に配置される。センサー取付チャンバー（41）内における温湿度センサー（42）の上流側には、後述する着氷防止治具（43）が配置される。

空気調和装置（100）において、加湿パン（21）に貯留された水（22）の温度を調整するヒータ（23）は、パン水温制御部（51）によって制御される。パン水温制御部（51）は、予め設定された目標温度、及び、温度センサ（26）によって測定された水（22）の温度に基づいて、ヒータ（23）の出力を制御する。

また、空気調和装置（100）において、温度調節部（10）の電気ヒータ（14）は、電気ヒータ制御部（52）によって制御される。電気ヒータ制御部（52）は、予め設定された目標温度、及び、温湿度センサー（42）によって測定された空気の温度に基づいて、電気ヒータ（14）の出力を制御する。

また、空気調和装置（100）において、加湿部（20）による加湿量は、湿度指示調節計（53）、パン水位制御部（54）及び空気流量制御部（55）によって制御される。

湿度指示調節計（53）は、予め設定された目標湿度、及び、温湿度センサー（42）によって測定された空気の湿度に基づき、パン水位制御部（54）の目標水位を出力する。

パン水位制御部（54）は、湿度指示調節計（53）から出力された目標水位、及び、水位センサ（27）によって測定された水（22）の水位に基づいて、給水弁（28）及び排水弁（29）のそれぞれの開度を制御する。ここで、加湿パン（21）は、上方へ向かうにつれて水平方向の断面積が増加する形状を持つため、加湿パン（21）に貯留された水（22）の水位が上昇すると、水（22）の蒸発量つまり加湿量が増大し、当該水位が下降すると、加湿量が減少する。

空気流量制御部（55）は、流量調節部（30）を制御する。具体的には、空気流量制御部（55）は、予め設定された目標湿度（湿度指示調節計（53）の目標湿度よりも低く設定される）、及び、湿度指示調節計（53）から出力された目標水位（湿度に換算される）に基づいて、加湿風路（102）に設けられた加湿ダンパ（31）及びバイパス風路（103）に設けられたバイパスダンパ（32）のそれぞれの開度を制御する。ここで、加湿ダンパ（31）の開度を大きくすること、及び／又は、バイパスダンパ（32）の開度を小さくすることによって、バイパス風路（103）へ流入する空気の流量に対する加湿風路（102）へ流入する空気の流量の比率が増大して加湿量が増大する。一方、加湿ダンパ（31）の開度を小さくすること、及び／又は、バイパスダンパ（32）の開度を大きくすることによって、バイパス風路（103）へ流入する空気の流量に対する加湿風路（102）へ流入する空気の流量の比率が減少して加湿量が減少する。

尚、空気を除湿するために、環境試験室（200）と温度調節部（10）との間に混合ボックス（61）を介して除湿機（62）を配置してもよい。

〈実施形態１〉
図２は、図１に示す空気調和装置のセンサー取付チャンバーに、本実施形態の着氷防止治具が配置された様子を示す図である。また、図３及び図４は、本実施形態の着氷防止治具を、風路に平行な鉛直平面及び風路に垂直な鉛直平面でそれぞれ切った断面図である。尚、図３及び図４において、電源系については模式的に示している。

図２に示すように、センサー取付チャンバー（41）内に、温湿度センサー（42）及び着氷防止治具（43）が配置される。センサー取付チャンバー（41）は、風路（101）を構成するダクトの一部であってもよい。センサー取付チャンバー（41）の寸法は、例えば、風路方向（空気の流れる方向）の長さが９００ｍｍ、幅が２５０ｍｍ、高さが１５０ｍｍである。

温湿度センサー（42）は、図示は省略しているが、検出部と、それを保護するフィルタ部とを有する。温湿度センサー（42）は、例えば１０ｍｍ程度の径を持つ円筒形状を持ち、風路方向に対し垂直で且つ水平方向に延びるように、センサー取付チャンバー（41）に取り付けられる。温湿度センサー（42）は、センサー取付チャンバー（41）の下流側端部（環境試験室（200）の空気吸込口）から例えば１５０ｍｍ離間し、センサー取付チャンバー（41）の幅方向中央でセンサー取付チャンバー（41）の底面から例えば７５ｍｍの高さに位置する。

図２〜図４に示すように、本実施形態の着氷防止治具（43）は、温湿度センサー（42）の上流側に配置され、主として、保護ボックス（ケーシング）（44）と、保護ボックス（44）を支持する固定脚(45)とを有する。保護ボックス（44）及び固定脚（45）は、例えばステンレス製である。

保護ボックス（44）の上流側表面は、下流に向かう空気と接触する接触部（43a）となる。保護ボックス（44）の上端及び下端にはそれぞれ、下流方向に延びる突出部（44a）が設けられる。保護ボックス（44）の下端に設けられた突出部（44a）には、温湿度センサー（42）に対する位置決め用のガイド板（46）が、例えばボルトを用いて取り付けられる。尚、ガイド板（46）は、保護ボックス（44）の上端に設けられた突出部（44a）に取り付けてもよい。

保護ボックス（44）内における接触部（43a）の近傍には、接触部（43a）を昇温させる加熱部（47）が設けられる。加熱部（47）としては、例えば、１つ又は複数のオートトレースヒータを用いてもよい。加熱部（47）は、空気の温度が０℃以下の環境下でも、接触部（43a）を例えば１〜１０℃程度まで昇温させることができる。保護ボックス（44）内には、加熱部（47）のヒータ出力による昇温対象を空気と接触する接触部（43a）のみに制限するために、断熱材（48）が充填されている。断熱材（48）は、例えば、ウレタン製の発泡材である。尚、温湿度センサー（42）に要求される温度測定精度によっては、加熱部（47）により空気の温度が例えば０．１℃程度上昇してもよい。

保護ボックス（44）における風路方向に平行な側面には電源引き込み口（49a）が設けられ、電源引き込み口（49a）に接続された電源ケーブル（49b）を経由してコンセントプラグ（49c）から加熱部（47）に外部電力が供給される。

温湿度センサー（42）の構成や配置等が前述のとおりである場合、突出部（44a）と温湿度センサー（42）との風路方向距離が例えば１０〜３０ｍｍ程度になるように、着氷防止治具（43）は、温湿度センサー（42）の上流側であってセンサー取付チャンバー（41）の幅方向中央に配置される。保護ボックス（44）の寸法は、例えば、幅が１４０ｍｍ、奥行きが５０ｍｍ、高さが４０ｍｍであり、保護ボックス（44）の奥行きが風路方向に沿うように着氷防止治具（43）はセンサー取付チャンバー（41）に配置される。また、保護ボックス（44）の下端がセンサー取付チャンバー（41）の底面から例えば５５ｍｍの高さに位置するように、保護ボックス（44）は固定脚（45）に保持される。ガイド板（46）の風路方向長さは、突出部（44a）の風路方向長さを含めて例えば７５ｍｍである。すなわち、温湿度センサー（42）はガイド板（46）の上方に位置し、センサー取付チャンバー（41）の底面から保護ボックス（44）の中央部までの高さは、センサー取付チャンバー（41）の底面から温湿度センサー（42）までの高さと略等しい。

以上に説明した本実施形態の着氷防止治具（43）の構成や配置等においては、接触部（43a）によって下流に向かう空気に乱流を発生させて、接触部（43a）に接触した空気を温湿度センサー（42）に到達させることが可能となる。また、風路方向に対して垂直な平面への接触部（43a）の投影面積（つまり保護ボックス（44）の投影面積）は、当該平面に対する温湿度センサー（42）の投影面積よりも大きくなる。

−実施形態１の効果−
実施形態１の着氷防止治具（43）によると、空気調和装置（100）における温湿度センサー（42）の上流に、下流に向かう空気と接触する接触部（43a）を有する着氷防止治具（43）が配置される。このため、低温の空気中に含まれる氷粒や過冷却水の少なくとも一部を接触部（43a）によって除去してから、当該空気を温湿度センサー（42）に接触させることができるので、温湿度センサー（42）に着氷が生じることを抑制できる。

具体的には、−１５℃、１００％ＲＨという低温高湿条件でも、着氷防止治具（43）を使用すると、温湿度センサー（42）への着氷は確認されなかった。一方、着氷防止治具（43）を使用しなかった場合、数分程度で温湿度センサー（42）に着氷が生じた。また、着氷防止治具（43）を使用して、−２０℃、９５％ＲＨという低温高湿条件で４８時間以上の長期試験を行った場合にも、温湿度センサー（42）への着氷は確認されなかった。

また、実施形態１の着氷防止治具（43）によると、接触部（43a）によって下流に向かう空気に乱流を発生させるため、接触部（43a）との接触によって氷粒や過冷却水が除去された空気を着氷防止治具（43）（特に保護ボックス（44））の背後（下流）に巻き込んで温湿度センサー（42）に到達させることができる。従って、温湿度センサー（42）に着氷が生じることをより抑制できる。

また、実施形態１の着氷防止治具（43）によると、加熱部（47）によって接触部（43a）を０℃よりも高く昇温させることができる。このため、接触部（43a）自体に着氷が生じることを回避できるので、着氷防止機能が経時的に劣化することがなく、着氷防止治具（43）を連続的に使用することができる。

また、実施形態１の着氷防止治具（43）によると、温湿度センサー（42）の近傍、好ましくは、温湿度センサー（42）から３０ｍｍ以内の範囲に配置されるため、温湿度センサー（42）の方へ流れる空気の接触部（43a）に対する接触率が向上する。従って、接触部（43a）に接触していない空気が温湿度センサー（42）に到達して温湿度センサー（42）に着氷が生じることをより抑制できる。

また、実施形態１の着氷防止治具（43）によると、風路方向に対して垂直な平面への接触部（43a）の投影面積が、当該平面への温湿度センサー（42）の投影面積よりも大きい。このため、温湿度センサー（42）の方へ流れる空気の接触部（43a）に対する接触率が向上するので、接触部（43a）に接触していない空気が温湿度センサー（42）に到達して温湿度センサー（42）に着氷が生じることをより抑制できる。

〈実施形態２〉
図５は、図１に示す空気調和装置のセンサー取付チャンバーに、本実施形態の着氷防止治具が配置された様子を示す図である。また、図６及び図７は、本実施形態の着氷防止治具を、風路に平行な鉛直平面及び風路に垂直な鉛直平面でそれぞれ切った断面図である。尚、図６及び図７において、電源系については模式的に示している。

図５に示すように、センサー取付チャンバー（41）内に、温湿度センサー（42）及び着氷防止治具（43）が配置される。センサー取付チャンバー（41）は、風路（101）を構成するダクトの一部であってもよい。センサー取付チャンバー（41）の寸法は、例えば、風路方向（空気の流れる方向）の長さが９００ｍｍ、幅が２５０ｍｍ、高さが１５０ｍｍである。

温湿度センサー（42）は、図示は省略しているが、検出部と、それを保護するフィルタ部とを有する。温湿度センサー（42）は、例えば１０ｍｍ程度の径を持つ円筒形状を持ち、風路方向に対し垂直で且つ水平方向に延びるように、センサー取付チャンバー（41）に取り付けられる。温湿度センサー（42）は、センサー取付チャンバー（41）の下流側端部（環境試験室（200）の空気吸込口）から例えば１５０ｍｍ離間し、センサー取付チャンバー（41）の幅方向中央でセンサー取付チャンバー（41）の底面から例えば７５ｍｍの高さに位置する。

図５〜図７に示すように、本実施形態の着氷防止治具（43）は、温湿度センサー（42）の上流側に配置され、主として、鉛直方向に向かう合う一対の保護ボックス（ケーシング）（44）と、一対の保護ボックス（44）を支持する固定脚(45)とを有する。各保護ボックス（44）及び固定脚（45）は、例えばステンレス製である。一対の保護ボックス（44）は、各保護ボックス（44）の幅方向両端にそれぞれ配置された一対の接続部（44b）によって互いに固定接続される。接続部（44b）は、例えばステンレス製である。

本実施形態の着氷防止治具（43）は、一対の保護ボックス（44）及び一対の接続部（44b）に囲まれた領域に、下流に向かう空気と接触する接触部（43a）を有する。接触部（43a）は、一対の保護ボックス（44）及び／又は一対の接続部（44b）に保持される。接触部（43a）には複数の孔（43b）が設けられる。孔（43b）の孔径は、氷点下の空気中に含まれる氷粒や過冷却水（水滴）の通過が阻害されるサイズ、例えば２０μｍである。接触部（43a）は、例えばステンレス製のメッシュフィルタからなる。

各保護ボックス（44）内における接触部（43a）の近傍には、接触部（43a）を昇温させる加熱部（47）が設けられる。加熱部（47）としては、例えば、１つ又は複数のオートトレースヒータを用いてもよい。加熱部（47）は、空気の温度が０℃以下の環境下でも、接触部（43a）を例えば１〜１０℃程度まで昇温させることができる。保護ボックス（44）内には、加熱部（47）のヒータ出力による昇温対象を空気と接触する接触部（43a）のみに制限するために、断熱材（48）が充填されている。断熱材（48）は、例えば、ウレタン製の発泡材である。尚、温湿度センサー（42）に要求される温度測定精度によっては、加熱部（47）により空気の温度が例えば０．１℃程度上昇してもよい。

各保護ボックス（44）における風路方向に平行な側面には電源引き込み口（49a）が設けられ、電源引き込み口（49a）に接続された電源ケーブル（49b）を経由してコンセントプラグ（49c）から加熱部（47）に外部電力が供給される。

温湿度センサー（42）の構成や配置等が前述のとおりである場合、各保護ボックス（44）の下流側表面と温湿度センサー（42）との風路方向距離が例えば１０〜３０ｍｍ程度になるように、着氷防止治具（43）は、温湿度センサー（42）の上流側であってセンサー取付チャンバー（41）の幅方向中央に配置される。各保護ボックス（44）の寸法は、例えば、幅が１４０ｍｍ、奥行きが５０ｍｍ、高さが４０ｍｍであり、各保護ボックス（44）の奥行きが風路方向に沿うように着氷防止治具（43）はセンサー取付チャンバー（41）に配置される。接触部（43a）の寸法は、例えば、幅が８０ｍｍ、高さが２５ｍｍである。また、下側の保護ボックス（44）の下端がセンサー取付チャンバー（41）の底面から例えば２２．５ｍｍの高さに位置するように、一対の保護ボックス（44）は固定脚（45）に保持される。すなわち、センサー取付チャンバー（41）の底面から接触部（43a）までの高さは、センサー取付チャンバー（41）の底面から温湿度センサー（42）までの高さと略等しい。

以上に説明した本実施形態の着氷防止治具（43）の構成や配置等においては、接触部（43a）に設けられた複数の孔（43b）を下流に向けて通過した空気を温湿度センサー（42）に到達させることが可能となる。また、風路方向に対して垂直な平面への接触部（43a）の投影面積は、当該平面に対する温湿度センサー（42）の投影面積よりも大きくなる。

−実施形態２の効果−
実施形態２の着氷防止治具（43）によると、空気調和装置（100）における温湿度センサー（42）の上流に、下流に向かう空気と接触する接触部（43a）を有する着氷防止治具（43）が配置される。このため、低温の空気中に含まれる氷粒や過冷却水の少なくとも一部を接触部（43a）によって除去してから、当該空気を温湿度センサー（42）に接触させることができるので、温湿度センサー（42）に着氷が生じることを抑制できる。

具体的には、−１５℃、１００％ＲＨという低温高湿条件でも、着氷防止治具（43）を使用すると、温湿度センサー（42）への着氷は確認されなかった。一方、着氷防止治具（43）を使用しなかった場合、数分程度で温湿度センサー（42）に着氷が生じた。

また、実施形態２の着氷防止治具（43）によると、接触部（43a）に複数の孔（43b）が設けられるため、接触部（43a）との接触によって氷粒や過冷却水が除去された空気が複数の孔（43b）を通過してセンサー（42）に到達する。従って、センサー（42）に着氷が生じることをより抑制できる。

また、実施形態２の着氷防止治具（43）によると、加熱部（47）によって接触部（43a）を０℃よりも高く昇温させることができる。このため、接触部（43a）自体に着氷が生じることを回避できるので、着氷防止機能が経時的に劣化することがなく、着氷防止治具（43）を連続的に使用することができる。

また、実施形態２の着氷防止治具（43）によると、温湿度センサー（42）の近傍、好ましくは、温湿度センサー（42）から３０ｍｍ以内の範囲に配置されるため、温湿度センサー（42）の方へ流れる空気の接触部（43a）に対する接触率が向上する。従って、接触部（43a）に接触していない空気が温湿度センサー（42）に到達して温湿度センサー（42）に着氷が生じることをより抑制できる。

また、実施形態２の着氷防止治具（43）によると、風路方向に対して垂直な平面への接触部（43a）の投影面積が、当該平面への温湿度センサー（42）の投影面積よりも大きい。このため、温湿度センサー（42）の方へ流れる空気の接触部（43a）に対する接触率が向上するので、接触部（43a）に接触していない空気が温湿度センサー（42）に到達して温湿度センサー（42）に着氷が生じることをより抑制できる。

《その他の実施形態》
前記各実施形態では、空気調和装置（100）で処理された空気の温度及び湿度を測定する温湿度センサー（42）に対して着氷防止治具（43）を配置したが、これに代えて、空気調和装置（100）で処理された空気の温度及び湿度の少なくとも一方を測定するセンサーに対して着氷防止治具（43）を配置してもよい。また、温度及び湿度の少なくとも一方を測定できれば、センサーの種類が特に制限されないことは言うまでもない。例えば、センサーによる湿度測定の対象を相対湿度としたが、これに代えて、絶対湿度を測定してもよい。

また、前記各実施形態では、温湿度センサー（42）を風路方向に対し垂直で且つ水平方向に延びるように、センサー取付チャンバー（41）に取り付けたが、これに代えて、温湿度センサー（42）を風路方向に対し垂直で且つ鉛直方向に延びるように、センサー取付チャンバー（41）に取り付けてもよい。その場合、着氷防止治具（43）の配置も温湿度センサー（42）の配置に合わせて変更してもよい。

また、前記各実施形態では、環境試験室（200）の上流に設けたセンサー取付チャンバー（41）内に温湿度センサー（42）を着氷防止治具（43）と共に配置した。しかし、温湿度センサー（42）及び着氷防止治具（43）の配置場所は、温度調節部（10）及び加湿部（20）を通過した空気と接触可能な場所であれば、特に制限されない。例えば、環境試験室（200）内における空気吸込口近傍等に温湿度センサー（42）及び着氷防止治具（43）を配置してもよい。

また、実施形態１の着氷防止治具（43）においては、保護ボックス（44）の上流側表面を接触部（43a）として構成したが、温湿度センサー（42）の上流側において下流に向かう空気と接触する接触部（43a）を構成できれば、保護ボックス（44）の形状、材質等に依存せず、実施形態１と同様の効果を得ることができる。また、保護ボックス（44）を用いることなく、例えば板状部材等によって接触部（43a）を構成してもよい。

また、実施形態２の着氷防止治具（43）においては、ステンレス製のメッシュフィルタを用いて、複数の孔（43b）が設けられた接触部（43a）を構成したが、上流から下流に向けて空気を通過させることができる孔（43b）を有する接触部（43a）を構成できれば、接触部（43a）の形状、材質等に依存せず、実施形態２と同様の効果を得ることができる。例えばパンチングメタルを用いて接触部（43a）を構成してもよい。また、メッシュフィルタやパンチングメタル等の孔形成部材を２層以上積層して接触部（43a）を構成してもよい。

また、実施形態２の着氷防止治具（43）においては、保護ボックス（44）及び／又は接続部（44b）によって接触部（43a）を保持したが、接触部（43a）の保持方法は特に制限されないことは言うまでもない。また、各保護ボックス（44）内における接触部（43a）の近傍に加熱部（47）を設けて接触部（43a）を昇温させたが、接触部（43a）の昇温方法も特に制限されない。例えば、接触部（43a）の構成要素の少なくとも一部を例えば電熱線や水分により発熱する素材等で構成してもよい。

また、実施形態１、２の着氷防止治具（43）において、温度条件等によっては加熱部（47）を設けなくてもよい。

また、実施形態１、２の着氷防止治具（43）が用いられる空気調和装置（100）の構成、具体的には、温度調節部（10）や加湿部（20）等の構成が特に制限されないことは言うまでもない。

以上、実施形態及び変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態、変形例、その他の実施形態は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。

本開示は、着氷防止治具について有用である。

１０ 温度調節部
１１ 空気吸込口
１２ 吸込ファン
１３ ブラインクーラ
１４ 電気ヒータ
１５ 温湿度センサー
１６ ファン
１７ 加湿側空気吹出口
１８ バイパス側空気吹出口
２０ 加湿部
２１ 加湿パン
２２ 水
２３ ヒータ
２４ 空気吸込口
２５ 空気吹出口
２６ 温度センサ
２７ 水位センサ
２８ 給水弁
２９ 排水弁
３０ 流量調節部
３１ 加湿ダンパ
３２ バイパスダンパ
３３ 混合ボックス
３４ 加湿側空気吸込口
３５ バイパス側空気吸込口
３６ 混合空気吹出口
４１ センサー取付チャンバー
４２ 温湿度センサー
４３ 着氷防止治具
４３ａ 接触部
４４ 保護ボックス
４４ａ 突出部
４４ｂ 接続部
４５ 固定脚
４６ ガイド板
４７ 加熱部
４８ 断熱材
４９ａ 電源引き込み口
４９ｂ 電源ケーブル
４９ｃ コンセントプラグ
５１ パン水温制御部
５２ 電気ヒータ制御部
５３ 湿度指示調節計
５４ パン水位制御部
５５ 空気流量制御部
６１ 混合ボックス
６２ 除湿機
１００ 空気調和装置
１０１ 風路
１０２ 加湿風路
１０３ バイパス風路
２００ 環境試験室

Claims (7)

1. ０℃以下を含む所定の範囲で空気の温度を調節する温度調節部（10）と、空気を加湿する加湿部（20）と、前記温度調節部（10）及び前記加湿部（20）を通過した空気の温度及び湿度の少なくとも一方を測定するセンサー（42）とを備えた空気調和装置（100）に用いられる着氷防止治具であって、
   前記センサー（42）の上流に配置され、且つ、下流に向かう空気と接触する接触部（43a）を有することを特徴とする着氷防止治具。
2. 請求項１において、
   前記接触部（43a）によって下流に向かう空気に乱流を発生させて、前記接触部（43a）に接触した空気を前記センサー（42）に到達させることを特徴とする着氷防止治具。
3. 請求項１において、
   前記接触部（43a）に複数の孔（43b）が設けられ、当該複数の孔（43b）を下流に向けて通過した空気を前記センサー（42）に到達させることを特徴とする着氷防止治具。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つにおいて、
   前記接触部（43a）を昇温させる加熱部（47）を有することを特徴とする着氷防止治具。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つにおいて、
   前記センサー（42）の近傍に配置されることを特徴とする着氷防止治具。
6. 請求項５において、
   前記センサー（42）から３０ｍｍ以内の範囲に配置されることを特徴とする着氷防止治具。
7. 請求項１乃至６のいずれか１つにおいて、
   空気の流れる方向に対して垂直な平面への前記接触部（43a）の投影面積は、当該平面への前記センサー（42）の投影面積よりも大きいことを特徴とする着氷防止治具。

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