JP2780818B2

JP2780818B2 - 恒温槽

Info

Publication number: JP2780818B2
Application number: JP23345289A
Authority: JP
Inventors: 富士夫足立; 昭一伊藤
Original assignee: 東芝エンジニアリング株式会社
Priority date: 1989-09-08
Filing date: 1989-09-08
Publication date: 1998-07-30
Anticipated expiration: 2013-07-30
Also published as: JPH0395429A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、電子機器などの長時間の高温負荷試験ある
いは植物の種子の発芽などに用いられる簡易形の恒温槽
に関する。

（従来の技術）従来、電子機器、例えば、マイクロプロセッサなどを
使用した電力プラント用のデジタル制御装置は、動作の
信頼性を高めるために長時間の高温負荷試験が実施され
ている。

ところで、このような高温負荷試験は、装置全体を内
部温度の均一な恒温槽に収容して行うようになるが、最
近、上述のデジタル制御装置として縦形のラックに回路
基板を収容したユニットが用いられるようになると、縦
形の内容量の大きな恒温槽が必要になっている。

しかして、従来、この種の恒温槽として、槽内部に通
常のヒーターとファンを配置し、さらに複雑な通風経路
を設定することにより、均一な内部温度を確保するよう
にしたものが考えられている。

（発明が解決しようとする課題）ところが、このものは、ヒーターの形状、大きさが限
定され、取り付け位置も制限されるため、ファンの配置
を適切にしても、内部温度の、特に上下方向の温度に関
して正確に均一化するのが難しく、縦長の装置に対する
恒温槽として十分な効果が期待できない欠点があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、槽内部
温度の特に上下方向の温度の均一化を得られる恒温槽を
提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、試供体が収容される箱体をなす恒温槽本体
の内部壁面の少なくとも１面に１層または複数層に分割
して面状発熱体を配置し、この面状発熱体を有する面に
対向させてその一方端部から他方端部にかけて通風抵抗
が小さくなるような通風部を形成した仕切り部材を設
け、この仕切り部材と上記面状発熱体との間を通して上
記試供体に向けて送風手段より送風を行うようになって
いる。

（作用）本発明によれば、面状発熱体の発熱により暖められた
空気を、面状発熱体と仕切り部材との間を通して試供体
に与えるとともに、各仕切り部材より通風量のバランス
を取りながら、その風量を徐々に変化させ一定の風圧に
して試供体周囲に与えるようにでき、さらに面状発熱体
からの遠赤外線の輻射熱を仕切り部材を介して制御でき
るので、恒温槽本体内部の試供体周囲の温度を、上部か
ら下部の全てに亘って精度よく制御できるようになる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面にしたがい縦長の内容
量を有する恒温槽について説明するが、本発明は、横長
の場合にも適用し得るものである。

第１図において、１は試供体２が収容される恒温槽本
体で、この本体１は縦長の箱体をなし、正面に試供体２
を出し入れするための開閉可能な扉1aを有している。ま
た、この恒温槽本体１は、扉1aを含めてそれぞれの内部
にガラスウールのような断熱材料を収容している。な
お、1bは、空気の吸排出口である。

恒温槽本体１内部の上下面および扉1aを除く３面に面
状発熱体３を設けている。この場合、面状発熱体３は、
第２図に示すように、コ字状をなすもので、恒温槽本体
１内部の３壁面の上下方向に複数層（図示例では４層）
に分割して配置している。この場合、面状発熱体３は複
数相に分割することなく１層でもよい。ここで、面状発
熱体３は、カーペット状で、形状を任意に設定でき、し
かも自己制御機能により制御温度を任意に設定できると
ともに、遠赤外線による輻射熱を放射する特徴を有する
もので、一例として特開昭59−66093号公報に開示され
ているようなものが用いられる。

面状発熱体３に対して所定距離おいて対向する仕切り
部材４を設けている。ここで、第３図では、恒温槽本体
１内の背面に配置された面状発熱体３に対向する仕切り
部材４のみを示しているが、実際は、両側面に配置され
た面状発熱体３に対向しても仕切り部材４が設けられて
いる。

これら仕切り部材４は、面状発熱体３より試供体２に
対して放射される遠赤外線の輻射熱の一部を阻止する輻
射熱減衰機能と、試供体２への空気の流れを制御する空
気流制御機能を有するものである。この場合、仕切り部
材４は、上下方向に複数（図示例では３枚）の孔明き板
41、42、43を配設したもので、このうち孔明き板41は小
径、孔明き板42は中径、孔明き板43は大径の孔をそれぞ
れ形成し、上部から下部にかけて順次通風抵抗が小さく
なるような通風部を形成している。なお、仕切り部材４
は、それぞれ小径と大径の孔を形成した２枚の孔明き板
で構成してもよい。

恒温槽本体１内の面状発熱体３と仕切り部材４との隙
間に対応して強制送風用のファン５を設けている。ここ
で、第１図では、恒温槽本体１内の背面に配置された面
状発熱体３と仕切り部材４の間の隙間に対応して配置さ
れたファン５のみ示しているが、実際は、両側面に配置
された面状発熱体３と仕切り部材４との隙間にも対応し
て設けられる。このファン５は、恒温槽本体１内の面状
発熱体３と仕切り部材４との隙間を通し、第１図の矢印
方向に強制送風を行ない試供体２の下方向からと仕切り
部材４の各孔明き板41、42、43の孔を通して試供体２側
面からの送風を行うものである。この場合、ファン５と
しては、気流中の渦流が非常に少なく、風速分布が均一
で、幅広い偏平な送風特徴を有し、さらに層流に近く、
集中して遠くまで送風できる、クロスフローファン（シ
ロッコファン）が用いられる。

このような構成において、恒温槽本体１内部に試供体
２を収容した状態から、各面状発熱体３の通電を制御す
るとともに、各ファン５を駆動制御する。

この場合、各面状発熱体３の制御方法として、次の方
法が用いられる。（１）面状発熱体３に対し、各層のも
のごとに自動または手動により印加電圧を調節し、槽内
の温度が均一になるように制御する。（２）面状発熱体
３に対し、各層のものごとに自動温度調節計を使用し
て、槽内の温度が均一になるように制御する。（３）上
述の（１）（２）の方法を併用して、槽内の温度が均一
になるように制御する。（４）面状発熱体３の自己温度
制御機能を利用して各層のものごとにC.P（キューリー
ポイント）の異なるものを使用して、槽内の温度が均一
になるように制御する。この場合、面状発熱体３のC.P
温度を精度よく制御するためには（１）の方法を用いれ
ばよい。

一方、各ファン５については、恒温槽本体１内部の温
度を測定しながら、槽内が均一温度になるように起動、
停止を制御したり、回転数を制御するようになる。

しかして、各面状発熱体３が通電され発熱を生じる
と、この発熱により暖められた恒温槽本体１内部の空気
が、ファン５より、第１図の矢印方向に沿って、恒温槽
本体１の各面状発熱体３と仕切り部材４との隙間を上方
から下方に向けて送風され、試供体２の下方から上方に
向けて送られ、同時に、各仕切り部材４の各孔明き板4
1、42、43の孔を通して風量を徐々に変化されながら試
供体２の側面に対して送られるようになり、その後、フ
ァン５の吸込み側に達し、この状態で循環される。ま
た、この際に、各面状発熱体３より発生される遠赤外線
の輻射熱は、仕切り部材４の各孔明き板41、42、43によ
り制御される。つまり、この場合、面状発熱体３の発熱
により暖められた空気を、各面状発熱体３と仕切り部材
４との隙間を通って試供体２の下方から上方に向けて与
えるとともに、各仕切り部材４の各孔明き板41、42、43
の孔より通風量のバランスを取りながら、その風量を徐
々に変化させて一定の風圧により試供体２周囲に与え、
さらに面状発熱体３からの遠赤外線の輻射熱を仕切り部
材４により制御できるようにもしているので、恒温槽本
体１内部の試供体２周囲は、その上部から下部の全てに
亘って精度よく温度制御できるようになる。これにより
試供体２が縦長なものであっても、正確な高温負荷試験
を実施できるようになり、恒温槽として十分の効果が期
待できることになる。

本発明は、上記実施例のみ限定されず、要旨を変更し
ない範囲で適宜変形して実施できる。例えば、上述の実
施例では、仕切り部材４として、上下方向に複数枚の孔
明き板41、42、43を配設したものを用いたが、第４図に
示すように同一径の孔（孔径は異なっても可）を有する
２枚の孔明き板61、62を用意し、これらの一端を固定す
るとともに、他方端を所定角度α開離してなる仕切り部
材６を用いるようにしてもよい。このような仕切り部材
６は、他方端の開離角度αを適宜の方法で変化すること
により上部から下部にかけて順次通風抵抗が小さくなる
ような通風部を形成することができるので、第５図に示
すように各孔明き板61、62の孔を通過される風量を徐々
に変化させることができ、上述したと同様な効果が期待
できる。勿論、このような仕切り部材は、孔明き板を用
いなくとも、通風抵抗を変化できるものであればよく、
例えば目の荒さを変化させた網状のもの、ブラインドな
どを用いることも可能である。また、上述の実施例で
は、恒温槽本体１内部の上下面および扉1aを除く３面に
面状発熱体３を設けるようにしたが、恒温槽本体１内部
の上下面および扉1aにも面状発熱体３を設けるようにし
てもよい。

なお、第６図は本発明の他の実施例を示すもので、第
１図と同一部分には同符号を付している。このものは背
の低い横長の恒温槽を示しており、面状発熱体３の発熱
により暖められる恒温槽本体１内部の空気は、ファン５
より、水平方向に矢印に沿って、骨温槽本体１の各面状
発熱体３と仕切り部材４との隙間を通して試供体２の一
方端から他方端に送られ、同時に、各仕切り部材４の各
孔明き板41、42、43の孔を通して風量を徐々に変化され
ながら試供体２の側面に対しても送られるようになり、
この状態で循環される。なお、この場合、空気の吸排気
口1bは恒温槽本体１の上方に設けられている。

［発明の効果］本発明によれば、試供体が収容される箱体をなす恒温
槽本体の内部壁面の少なくとも１面に１層または複数層
に分割して面状発熱体を配置し、これら面状発熱体を有
する面に対向させてその一方端部から他方端部にかけて
通風抵抗が小さくなるような通風部を形成した仕切り部
材を設け、この仕切り部材と上記面状発熱体との間を通
して上記試供体に向けて送風手段により送風を行うよう
にしたので、面状発熱体の発熱により暖められた空気
を、面状発熱体と仕切り部材との間を通して試供体に与
えるとともに、各仕切り部材により通風量のバランスを
取りながら、その風量を徐々に変化させ一定の風圧にし
て試供体周囲に与えるようにでき、さらに面状発熱体か
らの遠赤外線の輻射熱を仕切り部材を介して制御できる
ことから、恒温槽本体内部の試供体周囲の温度を上部か
ら下部の全てに亘って精度よく制御でき、槽内部の温
度、特に上下方向の温度の均一化が確保できる縦長の内
容量を有する恒温槽が得られることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す垂直断面図、第２図
は、同実施例に用いられる面状発熱体の配置を説明する
ための構成図、第３図は、第１図のＡ−Ａ線に沿って示
す断面図、第４図は、本発明の他の実施例に用いられる
仕切り部材を示す斜視図、第５図は、同仕切り部材の動
作を説明するための図、第６図は本発明の他の実施例を
示す水平断面図である。１……恒温槽本体、２……試供体、３……面状発熱体、
４……仕切り部材、41、42、43……孔明き板、５……フ
ァン。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】試供体が収容される箱体をなす恒温槽本体
と、この恒温槽本体の内部壁面の少なくとも１面に１層
または複数層に分割され配置された面状発熱体と、この
面状発熱体を有する面に対向するように配置され且つそ
の一方端部から他方端部にかけて通風抵抗が小さくなる
ような通風部を形成した仕切り部材と、この仕切り部材
と上記面状発熱体との間を通して上記試供体に対して送
風を行う送風手段とを具備したことを特徴とする恒温
槽。