JP5336917B2 - Thermal insulation box and environmental test equipment - Google Patents
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Description
本発明は、内槽と外装に挟まれた内部空間を除湿できる断熱箱、及び前記断熱箱を備えた環境試験装置に関するものである。 The present invention relates to a heat insulation box capable of dehumidifying an internal space sandwiched between an inner tub and an exterior, and an environmental test apparatus including the heat insulation box .
携帯電話に代表される電子機器や工業製品から衣類に至るまで、様々な製品や品物の性能や耐久性を評価できる環境試験装置が有効利用されている。環境試験装置は、内槽(内壁)と外装(外壁)の2重構造で構成されることが多く、内槽と外装に挟まれた内部空間にグラスウールなどの断熱材を配置することにより、内槽で囲まれた試験室内の温度分布等を安定させ、目的の環境試験を実施できる。 Environmental testing devices that can evaluate the performance and durability of various products and articles ranging from electronic devices such as mobile phones and industrial products to clothing are effectively used. Environmental test equipment is often composed of a double structure consisting of an inner tank (inner wall) and an outer wall (outer wall). By placing a heat insulating material such as glass wool in the inner space between the inner tank and the outer wall, The temperature distribution in the test chamber surrounded by the tank can be stabilized, and the intended environmental test can be performed.
また、環境試験装置として、内槽(内壁)がステンレス鋼板等の耐久性のある素材で構成され、過酷な環境条件下にも耐えうる恒温恒湿槽(恒温恒湿器)が、特許文献1に開示されている。
Further, as an environmental test apparatus, a constant temperature and humidity chamber (a constant temperature and humidity chamber) in which an inner tank (inner wall) is made of a durable material such as a stainless steel plate and can withstand severe environmental conditions is disclosed in
一般的な恒温恒湿槽においては、設定可能な温度範囲が摂氏−40度〜摂氏150度と広く、且つ湿度範囲が20%rh〜98%rh(Percent Relative Humidity;相対湿度)であるため、多種多様な条件での試験が可能となる。 In a general constant temperature and humidity chamber, the settable temperature range is as wide as −40 degrees Celsius to 150 degrees Celsius, and the humidity range is 20% rh to 98% rh (Percent Relative Humidity; relative humidity). Testing under a wide variety of conditions is possible.
ところが、長年にわたる過酷な環境試験の影響や、様々な試料から排出される化学物質の影響などにより、堅牢な環境試験装置の試験室を仕切る内壁や溶接部が腐食してピンホールが発生することや、内槽(内壁)の貫通孔部分のシール材の気密性が低下することがある。
その結果、内槽(内壁)で囲まれた試験室内の高湿度の気体等が、内槽と外装の間の空間内に漏れることがあり、水に弱いグラスウール等の断熱材が吸湿し、断熱効果の低下を招く恐れがある。
However, due to the effects of harsh environmental tests over many years and the effects of chemical substances discharged from various samples, the inner walls and welds that partition the test chambers of robust environmental test equipment corrode and pinholes are generated. Or the airtightness of the sealing material of the through-hole part of an inner tank (inner wall) may fall.
As a result, high-humidity gas in the test chamber surrounded by the inner tank (inner wall) may leak into the space between the inner tank and the exterior, and heat insulating material such as glass wool that is weak against water absorbs moisture and heat insulation. There is a risk of reducing the effect.
断熱効果が低下した環境試験装置では、内槽(内壁)で囲まれた試験室内の温度分布を一様に維持できなくなり、試験室内の温度分布に偏りが生じ、目的の環境試験の実施が困難となる。ところが、試験室内の高湿度の気体等が、内槽と外装の間の空間内へ侵入することを、完全に阻止するのは極めて困難であり、環境試験を良好に実施するための対策が必要である。 Environmental test equipment with reduced heat insulation cannot maintain the temperature distribution in the test chamber surrounded by the inner tank (inner wall) uniformly, and the temperature distribution in the test chamber is biased, making it difficult to perform the desired environmental test. It becomes. However, it is extremely difficult to completely prevent high-humidity gases in the test chamber from entering the space between the inner tank and the exterior, and measures are required to ensure good environmental testing. It is.
そこで、本発明は、内槽と外装に挟まれた内部空間を除湿できる断熱箱、及び前記断熱壁を備えた環境試験装置の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a heat insulating box capable of dehumidifying an internal space sandwiched between an inner tub and an exterior, and an environmental test apparatus including the heat insulating wall.
上記課題を解決するための請求項1の発明は、内部で被試験物に対する試験又はワークに対する処理を行う断熱箱において、壁体を構成する断熱壁は、内壁と、外壁とを有し、前記内壁と外壁に挟まれた内部空間内に断熱材が配された断熱壁であり、前記内部空間を断熱箱の内部に比べて加圧することが可能であり、内部空間内の断熱材が配された領域と連通する除湿空間があり、当該除湿空間を除湿する除湿手段を有していて前記内部空間を加圧するために導入される空気が除湿されてから内部空間内の断熱材が配された領域に導入されることを特徴とする断熱箱である。
The invention of
請求項1の発明では、断熱壁の内部空間内又は後述の連通管に除湿空間が設けられる。除湿空間は内部空間内の断熱材が配された領域と連通し、除湿空間を除湿する除湿手段を有することにより、断熱材が吸湿して結露することを防止できる。このことにより、断熱材の断熱効果の低下を防ぐことができる。よって、断熱箱内の温度分布を一様にする性能を正常に保つことができる。
The invention of
また、内部空間を断熱箱の内部に比べて加圧することが可能であることにより、内部で加熱と冷却を繰り返すような試験が行われる際に、内部空間が高温となり膨張して圧力が増加することや、内部空間が低温となり収縮して圧力が低下することによって発生する内部空間内と外気との呼吸が、除湿空間を通して集約されることで効率良く除湿することができる。 Moreover, the possible der Rukoto be pressurized than the inner space inside the heat insulating box, when internally to repeat the heating and cooling test is performed, it expands and the pressure becomes the internal space with a high temperature increase In addition, the breathing of the internal space and the outside air that occurs when the internal space becomes low temperature and contracts and the pressure is reduced can be efficiently dehumidified by being concentrated through the dehumidifying space .
請求項2の発明は、請求項1において、断熱箱の内部を冷却する冷却装置を有し、当該冷却装置は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を有し、これらの間が配管接続されて一連の冷凍サイクルを構成するものであり、膨張弁から蒸発器に至る配管又は蒸発器から圧縮機に至る配管の一部によって、前記除湿手段を構成し、除湿空間に導入された空気が、前記除湿手段と接して除湿されてから内部空間内に導入されることを特徴とする断熱箱である。
Invention of
請求項2の発明では、断熱箱の内部を冷却する冷却装置を有し、膨張弁から蒸発器に至る配管又は蒸発器から圧縮機に至る配管の一部によって、除湿手段を構成することにより、除湿器等の新たな装置の設置が不要となる。つまり、環境試験のための冷却装置の配管を利用して、除湿することができるため、新たな費用の発生を抑え、原価低減に大きく寄与できる。
In invention of
また、除湿空間に導入された空気が、前記除湿手段と接して除湿されてから内部空間内に導入されることにより、外部からの水蒸気の侵入を防止できる。 Further , the air introduced into the dehumidifying space is dehumidified in contact with the dehumidifying means and then introduced into the internal space, thereby preventing entry of water vapor from the outside.
請求項3の発明は、請求項2において、前記除湿手段を構成する配管が、除湿空間内又は除湿空間に繋がる位置に設けられていることを特徴とする断熱箱である。 A third aspect of the present invention is the heat insulation box according to the second aspect, wherein the pipe constituting the dehumidifying means is provided in a position connected to the dehumidifying space or the dehumidifying space.
請求項3の発明では、除湿手段を構成する配管が、除湿空間内又は除湿空間に繋がる位置に設けられている。このことにより、除湿空間内又は除湿空間に繋がる位置で、除湿が可能となり、内部空間内で結露し、断熱材が吸湿することを防止できる。
In the invention of
請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれかにおいて、前記内部空間の内外を連通する連通管が設けられ、前記連通管を介して内部空間内を加圧することが可能であることを特徴とする断熱箱である。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, a communication pipe that communicates the inside and the outside of the internal space is provided, and the internal space can be pressurized via the communication pipe. It is a heat-insulating box characterized.
請求項4の発明では、内部空間内を加圧(陽圧化)することが可能である。このことにより、腐食等により内槽(内壁)に発生した孔等から、試験室内の気体が内部空間へ流入することを防止できる。つまり、試験室内の気体に含まれる水蒸気が、内部空間内へ流入することを防止できる。 In the invention of claim 4, the inside space can be pressurized (positive pressure). As a result, it is possible to prevent the gas in the test chamber from flowing into the internal space from a hole or the like generated in the inner tank (inner wall) due to corrosion or the like. That is, it is possible to prevent water vapor contained in the gas in the test chamber from flowing into the internal space .
請求項5の発明は、請求項2乃至4のいずれかにおいて、前記凝縮器は空冷式の熱交換器であって送風機を有し、当該送風機の送風が除湿空間に導入されて内部空間内が加圧されることを特徴とする断熱箱である。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the second to fourth aspects, the condenser is an air-cooled heat exchanger having a blower, and the blower of the blower is introduced into the dehumidifying space so that the interior space is filled with air. It is a heat insulation box characterized by being pressurized.
請求項5の発明では、内部空間内の加圧(陽圧化)を凝縮器の送風機の送風によって行うことにより、新たな装置(送風機)の設置が不要となる。つまり、冷却装置の凝縮器が有する送風機を利用して、加圧(陽圧化)することができるため、新たな費用の発生を抑え、原価低減に大きく寄与できる。また、凝縮器から発生する高温の空気を、送風機の送風によって除湿空間へ導入可能であるため、除湿空間内での除湿速度を加速することが可能となる。 According to the fifth aspect of the present invention, it is not necessary to install a new device (blower) by performing pressurization (positive pressure) in the internal space by blowing air from the blower of the condenser. That is, since it can be pressurized (positive pressure) using the blower included in the condenser of the cooling device, the generation of new costs can be suppressed and the cost can be greatly reduced. Moreover, since the high-temperature air generated from the condenser can be introduced into the dehumidification space by blowing air from the blower, the dehumidification speed in the dehumidification space can be accelerated.
請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれかにおいて、除湿空間を介して内部空間内のドレンの排出が可能であることを特徴とする断熱箱である。 A sixth aspect of the present invention is the heat insulating box according to any one of the first to fifth aspects, wherein drainage in the internal space can be discharged through the dehumidifying space .
請求項6の発明では、内部空間内で発生したドレンを、除湿空間を介して排出することが可能である。すなわち、発生したドレンを順次排出することにより、除湿空間内にドレンが溜まらないため、除湿空間内でのドレンの再蒸発を防止できる。
In the invention of
請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれかにおいて、除湿空間内に乾燥剤が配されていることを特徴とする断熱箱である。 A seventh aspect of the present invention is the heat insulation box according to any one of the first to sixth aspects, wherein a desiccant is disposed in the dehumidifying space.
請求項7の発明では、除湿空間内に乾燥剤が配されていることにより、除湿空間の除湿能力を高めることができる。
In the invention of
請求項8の発明は、請求項1〜7のいずれかに記載の断熱箱を備えたことを特徴とする環境試験装置である。
The invention according to
請求項8の発明では、環境試験装置に請求項1〜7のいずれかの断熱箱を備えたことにより、断熱材が水蒸気を含むことを防止でき、断熱材の断熱機能が維持され、断熱箱内の温度分布を一様にする性能が維持できる。よって、目的の環境試験の実施が可能となる。
In the invention of
本発明によれば、内槽と外装に挟まれた内部空間を除湿できる断熱箱、及び前記断熱壁を備えた環境試験装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the environmental test apparatus provided with the heat insulation box which can dehumidify the internal space pinched | interposed by the inner tank and the exterior, and the said heat insulation wall can be provided.
本発明の実施形態の断熱箱、及び環境試験装置の構成について、図面を参照しながら説明する。なお、説明は、実施形態の理解を容易にするためのものであり、これによって、本願発明が制限して理解されるべきではない。 The configuration of the heat insulation box and the environmental test apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The description is intended to facilitate understanding of the embodiment, and the present invention should not be understood as being limited thereby.
図1において、環境試験装置1は、恒温恒湿器2を備えている。恒温恒湿器2は、断熱壁3で囲まれた断熱箱4である。断熱壁3は、内壁5(内槽13)と外壁6(外装14)、及び内壁5と外壁6とで挟まれた内部空間7に配置された断熱材8により構成される。つまり、断熱壁3は、内壁5、断熱材8、及び外壁6により構成される。なお、断熱材8としては、グラスウール等の断熱素材が配置されることが望ましい。
In FIG. 1, the
内壁5及び外壁6は、ステンレス鋼板等の耐久性のある素材で構成された壁体である。
なお、断熱箱4は、内壁5で囲まれた試験室10と、外壁6で囲まれた筐体11を有している。
The
The heat insulating box 4 includes a
また、断熱壁3には、試験室10内と筐体11の外側とを連通する均圧孔12が設けられている。均圧孔12により、試験室10内の気圧を恒温恒湿器2の外側の大気圧と同程度に保つことができる。恒温恒湿器2の設置場所によって大気圧は異なるが、一般的な場所では1気圧(約1013ヘクトパスカル[hpa])程度と考えてよい。なお、恒温恒湿器2は、断熱壁3と同様の構造を有した扉9を備えている。
The
内部空間7には除湿室15が設けられている。除湿室15は、内部空間7に配置されたグラスウール等の断熱材8が部分的に取り除かれた除湿空間16により構成されている。
図1,2に示すように、内部空間7の内外を連通する連通管20が除湿室15の底部17に設けられている。除湿室15内には、後述する冷凍回路30(図1)の冷媒配管31(膨張弁34から蒸発器35に至る冷媒配管31の一部)が配置されており、冷媒配管31によって除湿装置18(除湿手段)を構成している。また、除湿室15内には、乾燥剤19が備えられている。なお、連通管20の末端部21はラッパ状に大きく広がって開放されており、連通管20の末端部21に対向する位置には、後述するファン38が配置されている。
A
As shown in FIGS. 1 and 2, a
図2に示すように、冷媒配管31は、熱伝導が良好な銅管等の金属配管40によって構成されることが望ましく、金属配管40は配管断熱材39で被覆されているが、除湿室15内に設けられ除湿装置18(除湿手段)となる箇所では配管断熱材39で被覆せず、金属配管40が剥き出しになっている。
As shown in FIG. 2, the
恒温恒湿器2は、試験室10内の温度と湿度を調整するための装置として、冷凍回路30(冷凍サイクル)、ヒーター25、加湿器26を備えている。なお、各装置を制御する装置等の図示ならびに説明は省略する。
The constant temperature and
冷凍回路30は、恒温恒湿器2の試験室10内の温度と湿度を調整するための装置であり、圧縮機32、凝縮器33、膨張弁34、蒸発器35から構成される。圧縮機32から蒸発器35に至る各装置は冷媒配管31によって接続され、冷凍機36を構成している。また、蒸発器35の近傍には送風機37が配置されており、凝縮器33の近傍にはファン38が配置されている。
The
ファン38については、内部空間7内を膨張させない程度の送風能力を有していることが望ましく、本実施形態では20ヘクトパスカル[hpa]程度とする。また、ファン38は、冷凍回路30から独立して動作し、恒温恒湿器2が作動している間は常に動作する。なお、冷凍回路30は公知の冷凍サイクルであるため、詳細な説明は省略する。
It is desirable for the
ヒーター25は、恒温恒湿器2の試験室10内の温度を調整するために設置され、また、加湿器26は、恒温恒湿器2の試験室10内の湿度を調整するために設置されている。なお、ヒーター25と加湿器26は、公知のものであるため、詳細な説明は省略する。
The
つぎに、本発明の実施形態の環境試験装置1における、断熱材8の内部に設けられた除湿装置18の動作について、図面を参照しながら説明する。
Next, the operation of the
図2に示すように、冷凍回路30が動作する時には、膨張弁34から蒸発器35に至る冷媒配管31に低温の冷媒が流れる。この時、除湿室15内に設けられた除湿装置18(除湿室15内に設けられた冷媒配管31)にも低温の冷媒が流れる。
As shown in FIG. 2, when the
すると、除湿室15内の空気に含まれる水蒸気が、露点温度以下まで冷却されることにより、剥き出しになった金属配管40(除湿装置18)の表面で結露して液化され、ドレンとして、除湿室15の底部17に設けられた連通管20より排出される。このことにより、除湿室15内を除湿できる。すなわち、断熱壁3の内部空間7に配置された断熱材8の除湿が可能となる。なお、連通管20により、除湿室15内にドレンが溜まらないため、除湿室15内でのドレンの再蒸発を防止できる。
Then, the water vapor contained in the air in the
一方、凝縮器33の近傍に設けられたファン38は、凝縮器33から排出された高温の空気を、連通管20の端部21を介して除湿室15へ送風する。また、連通管20の端部21がラッパ状に開放され、内部空間内が大気圧と同程度の圧力に調節されていることや、ファン38が20ヘクトパスカル(hpa)程度の送風能力を有していることから、除湿室15を含めた内部空間7内が、1気圧(約1013ヘクトパスカル[hpa])に20ヘクトパスカル(hpa)を加算した、約1033ヘクトパスカル(hpa)程度で加圧(陽圧化)される。
On the other hand, the
また、試験室10内の気圧は、均圧孔12により、環境試験装置1(恒温恒湿器2)の外側の大気圧と同程度の1気圧(約1013ヘクトパスカル[hpa])に保たれている。よって、内部空間7内の気圧の方が、試験室10内の気圧より高くなっている。このことにより、腐食等により内壁5に発生した孔から、試験室10内の気体が内部空間7へ侵入することを防止できる。つまり、試験室10内の気体に含まれる水蒸気が、断熱材8へ侵入することを防止できる。さらに、試験室10で高温と低温を繰り返すような試験が行われる際に、内部空間7が高温となり膨張して圧力が増加することや、内部空間7が低温となり収縮して圧力が低下することによって発生する内部空間7内と外気との呼吸が、連通管20を通して集約されることで効率良く除湿することができる。
The atmospheric pressure in the
除湿室15には、ファン38によって高温の空気が、連通管20の端部21を介して送風されることから、除湿室15内での除湿速度を加速させることが可能となる。さらに、除湿装置18と接して除湿された空気が連通管20を介して内部空間7内に導入されることにより、外部からの水蒸気を含んだ空気が断熱材8へ侵入することを防止できる。
Since high-temperature air is blown into the
除湿装置18を構成する冷媒配管31が、除湿室15内に設けられていることから、除湿室15内で除湿が可能となる。すなわち、断熱材8が結露することを防止できる。
また、除湿室15内には、乾燥剤19が備えられていることから、除湿室15の除湿能力を高めることができると共に、冷凍回路30を動作させない時に、除湿室15を除湿することができる。
Since the
In addition, since the
ファン38は、冷凍回路30から独立して動作し、恒温恒湿器2が作動している間は常に動作する。このことから、内部空間7内は、恒温恒湿器2の作動時には、加圧(陽圧化)されている。よって、恒温恒湿器2の作動時には、試験室10内の気体に含まれる水蒸気が、腐食等により内壁5に発生した孔から断熱材8へ侵入することを防止できる。
The
なお、腐食等により内壁5に発生した孔や、シール材の気密性が低下した内壁5や溶接部、均圧孔12等から試験室10内に空気等が侵入することが考えられるが、試験室10内の温度と湿度を調整するための装置として、冷凍回路30(冷凍サイクル)、ヒーター25、加湿器26を備えているため、環境試験用に設定された温度と湿度は維持される。
Note that air or the like may enter the
以上により、本実施形態によれば、断熱材8が吸湿して結露することを防止できる。この結果、断熱材8の断熱効果の低下を防ぐことができ、試験室10内の温度分布を一様に維持する性能を正常に保つことが可能となる。すなわち、環境試験装置1では、恒温恒湿器2の試験室10内の温度分布等を定常的に安定させ、目的の環境試験を良好に実施できる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to prevent the
本実施形態では、環境試験装置として、恒温恒湿器2を例に示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、熱衝撃試験装置、温度サイクル試験装置のほか、様々な環境試験装置に内壁5と外壁6に挟まれた内部空間7を除湿できる本発明の構成を採用してもよい。
In the present embodiment, the constant temperature and
また、本実施形態として、除湿装置18(除湿手段)を膨張弁34から蒸発器35に至る冷媒配管31の一部を用いる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、蒸発器35から圧縮機32に至る冷媒配管31の一部を除湿装置18(除湿手段)としてもよいし、両方を除湿装置18(除湿手段)としてもよい。
Moreover, although the example which uses a part of refrigerant | coolant piping 31 from the
さらに、除湿手段として、乾燥剤19を用いずに冷媒配管31のみを使用することや、冷媒配管31を用いずに乾燥剤19のみを使用することや、或いはファン38から内部空間7内に送風される乾燥空気のみを使用することとしてもよい。
Further, as the dehumidifying means, only the
本実施形態では、内部空間7内の断熱材8が部分的に取り除かれた空間を除湿空間16としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、除湿空間16を内部空間7と連通管20とが繋がる近傍に設けてもよい。
In the present embodiment, the space from which the
本実施形態では、1本の連通管20で加圧(陽圧化)とドレンの排出を行う例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、加圧(陽圧化)とドレンの排出を別々にした形状の連通管20としてもよい。
In the present embodiment, an example in which pressurization (positive pressure) and drainage are performed with one
なお、本実施形態の変形例として、図3に示すように、除湿室15(除湿空間16)内全体に乾燥剤19を配置する構成を採用してもよい。
As a modification of the present embodiment, as shown in FIG. 3, a configuration in which the
1 環境試験装置
2 恒温恒湿器
3 断熱壁
4 断熱箱
5 内壁
6 外壁
7 内部空間
8 断熱材
10 試験室
11 筐体
13 内槽
14 外装
15 除湿室
16 除湿空間
18 除湿装置(除湿手段)
20 連通管
DESCRIPTION OF
20 communication pipe
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