JP2786705B2 - Target frost point generator - Google Patents
Target frost point generatorInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は環境試験装置等において所定の霜点に調整さ
れた雰囲気を得るための目標霜点発生装置に関する。The present invention relates to a target frost point generator for obtaining an atmosphere adjusted to a predetermined frost point in an environmental test device or the like.
環境試験装置等において、所定の霜点に調整された雰
囲気を得るためには、通常、水を氷点以下に冷却して凍
らせるとともに得られた氷の温度を目標の霜点へ向け制
御し、該氷に空気を接触させている。In an environmental test device or the like, in order to obtain an atmosphere adjusted to a predetermined frost point, usually, water is cooled to a temperature below the freezing point and frozen, and the temperature of the obtained ice is controlled toward the target frost point, Air is brought into contact with the ice.
しかし、水は氷点以下であっても過冷却された水の状
態(液体)と凍った状態(固体)の二つの状態がある。
この場合、これら二つの状態によりその水または氷と共
存する飽和水蒸気圧に差異があり、同じ温度であっても
気体に含まれる水分量に差がある。However, even if the water is below the freezing point, there are two states: a supercooled water state (liquid) and a frozen state (solid).
In this case, there is a difference in the saturated steam pressure coexisting with the water or ice depending on these two states, and there is a difference in the amount of water contained in the gas even at the same temperature.
従って氷点下において霜点として取り扱うためには、
気体と接触する部分は氷結していなければならない。こ
のため従来は、水が完全に氷結するであろうと予想され
る温度に氷の温度を到達させてから、氷を目的の霜点に
制御している。Therefore, to treat it as a frost point below freezing,
Areas in contact with gas must be frozen. For this reason, conventionally, the temperature of the ice is allowed to reach a temperature at which the water is expected to completely freeze, and then the ice is controlled to a desired frost point.
しかし、この従来方法によると、実際には水が完全に
氷結している場合でも、当初の予想完全氷結温度に到達
するまでは、目標霜点へ氷の温度を制御することができ
ず、そのため、目標とする霜点を持った空気を得るのに
それぞれ時間がかかった。However, according to this conventional method, even if the water is actually completely frozen, the temperature of the ice cannot be controlled to the target frost point until the initial expected complete freezing temperature is reached. It took time to obtain air with the target frost point.
また、この時間を短縮するために完全氷結予想温度を
高めに設定するときには、完全に氷結しない状態のまま
で、霜点制御を開始してしまうという恐れがあった。In addition, when the predicted complete freezing temperature is set to be higher to shorten this time, there is a risk that the frost point control may be started while completely freezing.
そこで本発明は、従来に比べると、短時間で目標の霜
点を発生させることができる装置を提供することを課題
とする。Therefore, an object of the present invention is to provide an apparatus that can generate a target frost point in a shorter time than in the related art.
本発明は前記課題を解決するため、目標霜点を発生さ
せるための水を収容する容器と、前記容器内水を氷点以
下に冷却する手段と、前記冷却手段による冷却中の前記
水温の変化率を求める手段と、前記変化率から前記水が
完全氷結したか否かを判断する手段と、前記変化率によ
る前記水の完全氷結確認後に該氷温度を目標霜点を得る
ように制御する手段とを備えた目標霜点発生装置を提供
するものである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a container for containing water for generating a target frost point, means for cooling water in the container to a temperature below freezing, and a rate of change of the water temperature during cooling by the cooling means. Means for determining whether the water is completely frozen from the rate of change, and means for controlling the ice temperature to obtain a target frost point after confirming the complete freezing of the water based on the rate of change. It is intended to provide a target frost point generating device provided with:
本発明装置によると、容器に収容された目標霜点を得
るための水は、冷却手段により氷点以下に温度降下させ
つつ冷却され、この冷却中に水温の変化率が逐次測定さ
れ、該変化率が完全氷結状態に入ったことを示すと、該
氷温度が目標霜点へ向け制御され、最終的に目標霜点が
得られる。この氷面に空気を接触させることにより、目
標霜点に調整された空気を提供することができる。According to the apparatus of the present invention, the water for obtaining the target frost point accommodated in the container is cooled while cooling down to a temperature below the freezing point by the cooling means, and the rate of change of the water temperature is measured successively during this cooling, Indicates that the ice has entered a completely frozen state, the ice temperature is controlled to the target frost point, and the target frost point is finally obtained. By bringing the air into contact with the ice surface, air adjusted to the target frost point can be provided.
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は一実施例の概略構成を示している。 FIG. 1 shows a schematic configuration of one embodiment.
第1図に示す実施例は目標霜点を得るための水Wを収
容する容器1と、該容器内に配置された冷却器3、温度
制御用電気ヒータ4および温度検出端5と容器外部の調
節器6とを備えている。In the embodiment shown in FIG. 1, a container 1 for storing water W for obtaining a target frost point, a cooler 3, a temperature control electric heater 4, a temperature detecting end 5, and a container And an adjuster 6.
冷却器3および電気ヒータ4は水密ケーシング2によ
って囲まれている。The cooler 3 and the electric heater 4 are surrounded by the watertight casing 2.
調節器6はマイクロコンピュータ61(以下「マイコン
61」という)を主体とするもので、これに目標霜点設定
部62および電気ヒータ4の操作部63を接続したものであ
る。温度検出端5の出力はマイコン61に入力されるよう
になっており、操作部63はヒータ4に配線接続されてい
る。The controller 6 is a microcomputer 61 (hereinafter referred to as “microcomputer”).
61 "), to which a target frost point setting unit 62 and an operation unit 63 of the electric heater 4 are connected. The output of the temperature detection terminal 5 is input to the microcomputer 61, and the operation unit 63 is connected to the heater 4 by wiring.
なお、容器1の上には該容器側に開放した蛇管7が設
けられており、蛇管入口71から取り込んだドライ空気を
環境試験装置の試験室8内へ供給する。In addition, on the container 1, a flexible tube 7 opened to the container side is provided, and the dry air taken in from the flexible tube inlet 71 is supplied into the test chamber 8 of the environmental test apparatus.
冷却器3は全体を図示していない冷凍装置の蒸発器に
相当するもので、水Wを最低目標霜点まで冷却する能力
をもっている。The cooler 3 corresponds to an evaporator of a refrigerating apparatus (not shown) and has a capability of cooling the water W to a minimum target frost point.
前記実施例によると、容器1内の水Wは冷却器3の運
転により冷却され次第に温度が降下し、第2図に示すよ
うに氷点(0℃)以下になると過冷却の状態を通過して
氷結開始し、その後氷結を完了する。According to the embodiment, the water W in the container 1 is cooled by the operation of the cooler 3 and gradually decreases in temperature. When the temperature falls below the freezing point (0 ° C.) as shown in FIG. Freeze begins and then freezes.
このように水Wが冷却され氷結する間、調節器6のマ
イコン61は温度検出端5からの出力に基づき温度の変化
率を算出し、該変化率が予め定めた範囲のものになると
水Wは完全に氷結したと判断し、その後は温度検出端5
からの出力に基づく現在氷温度と設定部62において設定
された目標霜点の差から電気ヒータ4の操作量を氷温度
が目標霜点へ向かうように算出し、操作部63はこの操作
量に基づきヒータ4を操作する。かくして氷温度は目標
霜点に速やかに到達する。While the water W is cooled and frozen as described above, the microcomputer 61 of the controller 6 calculates the rate of change of the temperature based on the output from the temperature detection terminal 5, and when the rate of change falls within a predetermined range, the water W Is determined to be completely frozen, and then the temperature detector 5
From the difference between the current ice temperature based on the output from the controller and the target frost point set in the setting unit 62, the operation amount of the electric heater 4 is calculated so that the ice temperature goes to the target frost point. The heater 4 is operated based on the operation. Thus, the ice temperature quickly reaches the target frost point.
蛇管7へ取り込まれるドライ空気は蛇管7を通過する
際、霜点に制御された氷表面に十分に接触し、かくして
目標とする霜点に調整された空気が試験室8に提供され
る。When the dry air taken into the flexible pipe 7 passes through the flexible pipe 7, the dry air sufficiently contacts the ice surface controlled at the frost point, and the air adjusted to the target frost point is provided to the test chamber 8.
前記温度の変化率による水Wの完全氷結の判断は、水
Wが冷却され始めて氷結を開始するまでの大きな温度変
化率に続く氷結開始から氷結完了に至るまでの緩やかな
温度変化率の後に再びあらわれる大きな温度変化率をキ
ャッチすることによって判断することができ、本例では
前記氷結開始から氷結完了に至る緩やかな温度変化率の
後に予め定めた大きな温度変化率があらわれると氷結完
了と判断する。The determination of complete icing of the water W based on the rate of change of the temperature is made after a large rate of temperature change from the time when the water W starts to be cooled to the time when icing is started, after a gradual temperature change from the start of icing to the completion of icing. The determination can be made by catching the large rate of change in temperature. In this example, the completion of freezing is determined when a predetermined large rate of change in temperature appears after the gentle rate of change in temperature from the start of freezing to the completion of freezing.
第2図のグラフ中に二点鎖線で示されるラインは、従
来方法によるもので、予め定めた完全氷結予想温度に達
してのち目標霜点へ向け氷温度を制御することを示して
おり、このグラフから判るように、実施例装置によると
従来方法の場合よりも速やかに目標霜点に到達すること
ができる。The line indicated by a two-dot chain line in the graph of FIG. 2 is based on the conventional method, and indicates that after reaching a predetermined expected freezing temperature, the ice temperature is controlled toward the target frost point. As can be seen from the graph, the target apparatus can reach the target frost point more quickly than in the conventional method.
次にマイコン61の動作を第3図に示すフローチャート
に基づいて説明する。Next, the operation of the microcomputer 61 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
まずステップS1において氷結フラッグFを0にする等
の初期設定を行う。次にステップS2で目標霜点設定部62
の操作に基づいて目標霜点が入力される。ステップS3で
は水Wの温度測定が行われ、ステップS4で氷結フラッグ
Fが1にセットされているか否かが判断され、されてい
ない場合にはステップS5へ進み、ここで水Wの温度の変
化率が求められ、さらにステップS6で水Wが完全に氷結
したか否かが判断される。完全氷結がまだの場合にはス
テップS9で霜点を目標より低い予め定めた霜点に設定
し、次にステップS10へ進み、ここで設定霜点と水Wの
温度から設定霜点へ向かうようにヒータ5の操作量を計
算し、ステップS11で該操作量を操作部63へ指示する。
操作部63はこの操作量に基づきヒータ4を設定霜点へ向
かうように操作する。First, in step S1, initialization such as setting the icing flag F to 0 is performed. Next, in step S2, the target frost point setting unit 62
The target frost point is input based on the operation of. In step S3, the temperature of the water W is measured. In step S4, it is determined whether or not the icing flag F is set to 1. If not, the process proceeds to step S5, where the temperature of the water W changes. The rate is obtained, and it is determined in step S6 whether the water W is completely frozen. If complete icing has not yet been performed, the frost point is set to a predetermined frost point lower than the target in step S9, and then the process proceeds to step S10, where the frost point moves from the set frost point and the temperature of the water W to the set frost point. Then, the operation amount of the heater 5 is calculated, and the operation amount is instructed to the operation unit 63 in step S11.
The operation unit 63 operates the heater 4 to the set frost point based on the operation amount.
ステップS11の後は再びステップS3へ戻る。このよう
に水Wが完全に氷結する前はステップS3、S4、S5、S6、
S9、S10及びS11を繰り返す。After step S11, the process returns to step S3. Before the water W completely freezes, steps S3, S4, S5, S6,
S9, S10 and S11 are repeated.
ステップS3、S4およびS5の後のステップS6における完
全氷結の判断において水Wが完全に氷結したと判断され
るとステップS7で氷結フラッグFを1にセットし、ステ
ップS8で霜点を目標霜点に設定し直す。次いでステップ
S10で設定された目標霜点と氷W温度からヒータ4の操
作量を計算し、ステップS11で該操作量を操作部63へ指
示する。操作部63はこの操作量に基づき氷温度が目標霜
点へ向かうようにヒータ4を操作する。ステップS11の
後は再びステップS3へ戻る。このように一端ステップS6
において完全氷結が確認された後はステップS3、S4、S1
0およびS11が繰り返される。If it is determined in step S6 that the water W has completely frozen in step S6 after step S3, S4 and S5, the freezing flag F is set to 1 in step S7, and the frost point is set to the target frost point in step S8. Reset to. Then step
The operation amount of the heater 4 is calculated from the target frost point and the ice W temperature set in S10, and the operation amount is instructed to the operation unit 63 in step S11. The operation unit 63 operates the heater 4 based on the operation amount so that the ice temperature goes to the target frost point. After step S11, the process returns to step S3. Thus one end step S6
After complete icing is confirmed in step S3, S4, S1
0 and S11 are repeated.
第4図は本発明の他の実施例を示している。この実施
例によると、水Wを入れる容器1はブラインBを収容し
たジャケット9に囲撓されており、このジャケット内に
冷却器3および温度制御用ヒータ4を収容した水密ケー
シング2が配置される。その他の点については第1図に
示す実施例装置と同構成である。FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. According to this embodiment, the container 1 for containing the water W is bent around the jacket 9 containing the brine B, and the watertight casing 2 containing the cooler 3 and the heater 4 for temperature control is arranged in this jacket. . The other points are the same as those of the embodiment shown in FIG.
第5図はさらに他の実施例を示しており、この実施例
では、水Wを入れる容器10が水Wを収容するよりも大き
な容積を有するボックス状のもので、水Wより上の空間
101が環境試験装置のテスト室として利用できるもので
あり、他の構成については第1図に示す実施例と同構成
である。FIG. 5 shows still another embodiment. In this embodiment, the container 10 for holding the water W has a box shape having a larger volume than that for containing the water W, and a space above the water W is provided.
101 can be used as a test room of the environmental test apparatus, and the other configuration is the same as that of the embodiment shown in FIG.
なお本発明は前記実施例に限定されるものでなはな
く、他にも種々の態様で実施することができる。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various other modes.
例えば、前記実施例では氷温度はヒータ4の操作によ
り制御されるようになっているが、これに替えて冷却器
3への冷媒循環量を該冷却器を含む冷凍装置中の図示し
ない膨張弁の開度調節により制御するようにしてもよ
い。この場合には操作部63は該膨張弁開度を操作できる
操作部にする。なおこのような開度調節可能な膨張弁と
してはステッピングモータにより開度を調節できる電子
膨張弁等が考えられる。For example, in the above embodiment, the ice temperature is controlled by the operation of the heater 4. However, instead of this, the amount of refrigerant circulating to the cooler 3 is controlled by an expansion valve (not shown) in a refrigerating apparatus including the cooler. May be controlled by adjusting the opening degree. In this case, the operation unit 63 is an operation unit that can operate the expansion valve opening. An electronic expansion valve whose opening can be adjusted by a stepping motor can be considered as such an expansion valve whose opening can be adjusted.
またこのように膨張弁開度を調節する方式と前記実施
例におけるヒータを操作する方式とを組み合わせること
も考えられる。It is also conceivable to combine the method of adjusting the opening degree of the expansion valve with the method of operating the heater in the above embodiment.
以上説明したように本発明によると、従来に比べ、短
時間で目標の霜点を発生させることができる装置を提供
することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide an apparatus capable of generating a target frost point in a shorter time than in the related art.
第1図は本発明の一実施例の概略構成を示す図、第2図
は第1図に示す目標霜点発生装置による水および氷の温
度変化を示すグラフ、第3図は第1図に示す調節器中の
マイクロコンピュータの動作を示すフローチャート、第
4図は本発明の他の実施例の概略構成図、第5図は本発
明のさらに他の実施例の概略構成図である。 1、10……容器 3……冷却器 4……電気ヒータ 5……温度検出端 6……調節器 61……マイクロコンピュータ 62……目標霜点設定部 63……ヒータ操作部FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a graph showing temperature changes of water and ice by a target frost point generator shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the microcomputer in the controller shown, FIG. 4 is a schematic configuration diagram of another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a schematic configuration diagram of still another embodiment of the present invention. 1, 10 Container 3 Cooler 4 Electric heater 5 Temperature detector 6 Controller 61 Microcomputer 62 Target frost point setting unit 63 Heater operation unit
Claims (1)
容器と、前記容器内水を氷点以下に冷却する手段と、前
記冷却手段による冷却中の前記水温の変化率を求める手
段と、前記変化率から前記水が完全氷結したか否かを判
断する手段と、前記変化率による前記水の完全氷結確認
後に該氷温度を目標霜点を得るように制御する手段とを
備えた目標霜点発生装置。1. A container for containing water for generating a target frost point, means for cooling the water in the container below the freezing point, means for determining a rate of change of the water temperature during cooling by the cooling means, A target frost comprising: means for determining whether or not the water has completely frozen from the rate of change; and means for controlling the ice temperature to obtain a target frost point after confirming the complete freezing of the water based on the rate of change. Point generator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34401289A JP2786705B2 (en) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | Target frost point generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34401289A JP2786705B2 (en) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | Target frost point generator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03202749A JPH03202749A (en) | 1991-09-04 |
JP2786705B2 true JP2786705B2 (en) | 1998-08-13 |
Family
ID=18365978
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34401289A Expired - Lifetime JP2786705B2 (en) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | Target frost point generator |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2786705B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5329325B2 (en) * | 2009-07-16 | 2013-10-30 | エスペック株式会社 | Environmental test method and environmental test apparatus |
-
1989
- 1989-12-29 JP JP34401289A patent/JP2786705B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03202749A (en) | 1991-09-04 |
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