JP3145634B2 - 温度分布調整式恒温装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調された気体が
循環される室を備えた恒温装置に関し、例えば恒温又は
恒温恒湿環境試験器（冷熱を含む）、低温（冷凍）保存
庫又は冷凍装置、熱処理装置、培養装置等に利用され
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば環境試験装置では、一定の条件に
温度又は温湿度を調整される試験室内に試料を入れて環
境試験が行われる。この場合、試料にはできるだけ均一
な温度条件を付与することが望ましいが、器内温度分布
を均一化する技術は必ずしも確立されておらず、最初に
風向ダンパの調整をすると、それ以後は、試験される試
料が相違してもダンパ調整等は行われず、空気流れは成
り行きにまかせられていて、試料にとって良好な温度条
件が必ずしも付与されていなかった。又、従来の装置に
おける試験室の出入口ダンパの調整のみでは、例えば図
９に示す如く、試料Ｗの寸法や形状等によっては、試験
室１内において循環空気の滞留部Ｄが発生する等、空気
流れが不均一になり、試料Ｗ周辺の均一な温度分布が得
られないという問題があった。

【０００３】一方、均一な温度分布を得ようとすると、
試験室の中央部分の僅かなスペースのみに試料を配置し
なければならないこともあり、試験室容積の利用率が悪
くなるという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術に於
ける上記問題を解決し、温度分布が改善され対象物に精
度の良い試験や処理条件を付与できると共に、室内容積
の利用率の高い恒温装置を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、空調された気体が室内を循環するように構
成された恒温装置において、該空調された気体の室内循
環経路から分岐して該空調された気体の少なくともその
一部を短絡的に空調室に送気可能なバイパス通風路を設
け、該バイパス通風路と前記室内とを連通させる複数の
開口部と、該開口部に設けられた開閉自在な通風調整手
段と、を有することを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１は本発明を適用した恒温装置
の一例である環境試験装置の概略構成を示す。環境試験
装置は、空調された気体が循環される室としての試験室
１と、この中に仕切られて形成された空調室２とを備え
ている。又、図示しないが、冷凍機ユニットや制御盤等
が適宜設けられる。空調室２側には、加湿器３、冷媒が
循環されるクーラ４、ヒータ５、主循環送風機６等が設
けられている。

【０００７】試験室１には、空調された気体の室内循環
経路から分岐して空調された気体の少なくともその一部
を短絡的に空調室に送気可能なバイパス通風路としての
側壁の下方部分に設けられた側壁通風路１０及び床下通
風路１１と、これらの通風路と試験室１とを連通させる
複数の開口部としての区分された通気孔１２と、これに
設けられた開閉自在な通風調整手段としてのダンパ１３
とが設けられている。又本例では、床下通風路１１の出
口に通気調整手段であるバイパスファン１４も設けてい
る。このファンは、必要に応じて回転数制御が可能なも
のにされる。又、ダンパ１３の開閉にファンの回転数制
御を加えて制御できるようにすれば更に良い。

【０００８】ダンパ１３及びバイパスファン１４は、試
験室１内に入れられる試料Ｗの大きさや形状に応じて、
開閉、開度調整、運転／停止、回転数制御される。その
結果、試料Ｗの温度分布の均一化を図ることができる。
なお、加湿器が必要なときは、主循環ライン用の加湿器
３に加えて、バイパス循環ラインにも補助加湿器１５を
設けるようにしてもよい。これにより、一層精度の良い
湿度制御を行うことができる。

【０００９】図２は環境試験装置の他の構造例を示す。
本例では、バイパス通風路として、図１のものに加えて
前通風路１６及び奥壁通風路１７が設けられると共に、
これらのためのダンパ１３が設けられている。そのた
め、試料出し入れ用扉７は二重構造になっている。又、
下部と前後部分とを連通させる下部連通口１８を設け、
扉閉鎖時に両者を連通させる。この例によれば、試料Ｗ
の前後側の温度分布も改善できる。

【００１０】図３は、気体を下から上に流す構成の環境
試験装置に本発明を適用した例を示す。本例では、バイ
パス通風路として天井通風路１９を有する。この例にお
いても、上記と同様に、大形の試料Ｗを配置してもその
温度分布を良好に保つことができる。

【００１１】図４は更に他の例を示す。本例の環境試験
装置は、バイパス通風路として天井通風路１９、床下通
風路１１及び空調部外側通風路２０を備えると共に、側
壁通風路１０が側壁全体に設けられていて、上下の通風
路と連通している。又、これらに対応して、上下通風路
切換ダンパ２１、２２が設けられている。なお、図示の
例ではこれらのダンバーを１つのダンバーの回転位置で
使い分けるようにしているが、各通風路毎に別個のダン
バーを設けて開閉する方式にしてもよい。

【００１２】この例の装置によれば、極めて多様な使い
方ができる。上下通風路切換ダンパ２１、２２を共に実
線で示すＡ位置にすれば、試料に均等な温度分布を与え
られる環境試験装置になる。上下ダンバ２１、２２を共
にＢ位置にすれば、空調室２と空調部外側壁通風路２０
との間のみのバイパス循環系が形成され、空調室２内を
所定温度に保持した状態で試験室１内に試料を出し入れ
することができる。又、図示の如く外気連通口２３、２
４を設ければ、これを開放することによって、試験室１
内を常温にして試料の常温さらしをすることができる。
更に、上下ダンパ２１、２２ををそれぞれＣ、Ａ位置に
すれば、気体が殆どバイパス側を通るので、培養器のよ
うに試料に直接風を当てない使い方もできる。

【００１３】図５（ａ）乃至（ｅ）は本発明を冷熱衝撃
試験器に適用した例を示す。この冷熱衝撃試験器は、中
央の試験室１の上下に高温側及び低温側空調室２ａ、２
ｂを有し、高温側にはヒータ５´及び主循環送風機６´
が設けられ、試験室１との間には切換ダンパ８が設けら
れている。その切り換えによって、試験室１を含む循環
系を高温側と低温側との間で切り換え、冷熱衝撃試験を
行えるようになっている。

【００１４】バイパス通風路としては、右側壁通風路１
６及び左側壁通風路１７が設けられ、これらは前後方向
にバイパス部１６ａ、１７ａと常温部１６ｂ、１７ｂと
に分割され、更に上下に高温用、低温用バイパス部１６
ｃ、１７ｃ、１６ｄ、１７ｄに仕切られている。それぞ
れの部分は、試験室１とダンパ１３を介して連通してい
る。又バイパス部１６ａ、１７ａは、上下通風路切換ダ
ンパ２１、２２及び高温側と低温側とに別個に設けられ
たバイパスファン１４ａ、１４ｂを介して高低温側空調
室２ａ、２ｂと連通している。常温部１６ｂ、１７ｂ
は、ダンパ２５、２６を介して外気と連通する。

【００１５】このような冷熱衝撃試験器においても、パ
イパス循環系を設けることによって、高温さらし及び低
温さらし時における試料Ｗに付与する温度条件の精度を
向上させることができる。又、常温さらし部を設けるこ
とにより、常温さらしを簡易且つ迅速に行うことができ
る。

【００１６】なお、個別バイパスファンは、試験室１内
の温度分布改善に用いられる他に、図５（ｃ）に示す如
く、各温調部が待機中に各個別バイパスファンと各バイ
パス循環系とによって各温度気体の循環経路を構成でき
るので、温度保持のときに主循環送風機６´を停止して
省エネを図ることができる効果を有する。

【００１７】図６は図５（ｂ）に相当する図である。本
例の装置は、図５のものに対して、高温側及び低温側の
バイパスファン１４ａ、１４ｂを中間の位置１６ａ、１
７ａに共通バイパスファン１４として設けた点が相違す
る。このようにすれば、バイパスファンの台数が減り制
御も簡単になる反面、各温度気体の温度保持の為の循環
対策を別途考慮する必要がある。

【００１８】図７は試料として板状のものも取り扱える
高温恒温槽に本発明を適用した例を示す。本例では、上
下方向に多数枚立設される試料Ｗも効率的に熱処理でき
るように、バイパス通風路として天井通風路１９及び床
下通風路１１を設けると共に、通気孔１２及びダンパ１
３を細かいピッチで多数設けている。又、上下通風路切
換ダンパ２１、２２を設けている。このような高温恒温
槽では、板状の試料Ｗを熱処理するときには、ダンパ１
３、２１、２２をすべて開にして、上下方向に試料Ｗに
並行な風を送る。その結果、図１０に示すような従来の
熱処理装置に較べて、処理室の容積利用率を大幅に向上
することができる。なお、必要によってバイパス循環系
にファンを設けてもよい。

【００１９】図８も同様の恒温槽を示す。本例では、板
状の試料Ｗを水平方向に多数枚並設している。この場合
には、側壁通風路１０と床下通風路１１とを設ける。こ
れにより、風の水平方向の並行な流れを促進することが
できる。その結果、図７の例と同様に、多数枚の試料Ｗ
の熱処理が可能になり、図１１に示す従来の装置に較べ
て容積利用率を大幅に向上させることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、、空調され
た気体の室内循環経路から分岐してその少なくとも一部
を短絡的に空調室に送気可能なバイパス通風路、空調さ
れた気体が循環される室とバイパス通風路との連通用開
口部、及び開口部に設けられた通風調整手段を設けるの
で、室から開口部を介してバイパス通風路に気体を流す
ことができる。この場合、開口部が複数設けられている
ので、使用する開口部を選択したり開口部毎に気体通過
量を調整できる。その結果、室内に入れられる対象物の
大きさ、形状、数量等によって気体の円滑な流れが妨げ
られるような部分の気体流れを促進し、円滑な気体流れ
によって対象物の周囲の環境条件を均一化することがで
きる。従って、環境試験や熱処理等において、室内に試
料を一杯に詰め込んだときでも、温湿度の精度の高い厳
しい試験条件を満たすことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した恒温装置の一例である環境試
験装置の概略構成を示し、（ａ）は縦断面図で（ｂ）は
下部横断面図である。

【図２】環境試験装置の他の例を示す横断面図である。

【図３】環境試験装置の他の例を示す縦断面図である。

【図４】環境試験装置の更に他の例を示す縦断面図であ
る。

【図５】本発明を適用した恒温装置の一例である冷熱衝
撃試験器の概略構成を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）
乃至（ｅ）は、それぞれ（ａ）のｂ−ｂ矢視図、ｃ−ｃ
矢視図、ｄ−ｄ矢視図及びｅ−ｅ矢視図である。

【図６】冷熱衝撃試験器の他の例を示す横断面図であ
る。

【図７】本発明を適用した恒温装置の一例である高温恒
温槽の縦断面図である。

【図８】高温恒温槽の他の例を示す縦断面図である。

【図９】従来の環境試験装置の一例を示す縦断面図であ
る。

【図１０】従来の高温恒温槽の一例を示す縦断面図であ
る。

【図１１】従来の高温恒温槽の他の例を示す縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 試験室（室）２ 空調室 １０ 側壁通風路（バイパス通風路） １１ 床下通風路（バイパス通風路） １２ 通気孔（開口部） １３ ダンパ（通気調整手段） １４ バイパスファン（通気調整手段） １６ 前通風路、右側壁通風路（バイパス通
風路） １７ 奥壁通風路、左側壁通風路（バイパス
通風路） ２０ 空調部外側壁通風路（バイパス通風
路）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01L 1/00 G01N 17/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調された気体が室内を循環するように
   構成された恒温装置において、該空調された気体の室内循環経路から分岐して該空調さ
   れた気体の少なくともその一部を短絡的に空調室に送気
   可能な バイパス通風路を設け、該バイパス通風路と前記
   室内とを連通させる複数の開口部と、該開口部に設けら
   れた開閉自在な通風調整手段と、を有することを特徴と
   する恒温装置。